CN219015457U - 全数字电子听音器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及安检排爆和技术侦查技术领域，提供一种全数字电子听音器，包括X波段微波信号发射装置、信号采集模块、频谱仪，X波段微波信号通过同轴线缆传递到高增益微带面阵天线，通过高增益微带面阵天线将X波段微波信号探测面增大，向空间中定向发射X波段微波信号，实时监听目标物是否存在微弱振动，微弱振动的目标物受到空间中的X波段微波信号辐射后产生多普勒效应，对准包裹缓慢移动仪器就可以监听到是否存在机械或电子定时引爆装置，既有波形频谱显示还有声音提示，具有灵敏度高、集成度高、隔离式探测、定向性好、操作便捷、提示方式多样化等优点。

Description

全数字电子听音器

技术领域

本实用新型涉及安检排爆和技术侦查技术领域，特别涉及一种全数字电子听音器。

背景技术

随着社会不断发展，城市通行都是快节奏，对于包裹的反恐安全监测都需要快速排除，目前市面上面主要的听音仪器设备，普遍存在探测灵敏度低、无法实现非接触式探测等问题，同时听音仪器设备很难用于微弱振动信号监听。例如听诊器监听是专用于人体心脏微弱跳动的仪器，无法用于对包裹中存在的机械定时或者电子定时装置进行监听；电子隔墙听仪器虽说具有灵敏度高等特点，但无法实现非接触式探测，必须贴合在被监听物体表面才可以清晰监听到信号，也是无法用于对包裹中存在的机械定时或者电子定时装置进行监听；顺风耳仪器是一种非接触式探测仪器可以远距离探测声音信号，探测时需要设备完全对准且中间不能隔离物品，因此该设备也是无法用于对包裹中存在的机械定时或者电子定时装置进行监听。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种全数字电子听音器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下具体技术方案：

一种全数字电子听音器，包括X波段微波信号发射装置、信号采集模块、频谱仪；

X波段微波信号发射装置包括介质振荡器、低噪声放大器和高增益微带面阵天线；

介质振荡器作为X波段微波信号源，通过低噪声放大器进行功率放大，从而产生X波段微波信号；通过介质振荡器的介质电容调节阀调节工作频率；

X波段微波信号通过同轴线缆传递到高增益微带面阵天线，通过高增益微带面阵天线将X波段微波信号的探测面增大，并向空间中定向发射X波段微波信号，实时监听目标物是否存在微弱振动，微弱振动的目标物受到空间中的X波段微波信号辐射后产生多普勒效应，通过高增益微带面阵天线接收返回的频移微波信号，并传递给信号采集模块；

信号采集模块包括混频器、放大器和AD模数转化模块；频移微波信号通过混频器进行混频检波，然后通过放大器将混频检波后的微弱信号放大，最后通过AD模数转化为数字信号；

频谱仪用于将数字信号转化成音频和波形频谱，并显示出来。

优选的，还包括耳机，耳机插在频谱仪的耳机插孔上，音频通过耳机传递。

优选的，通过频谱仪显示屏显示波形频谱。

本实用新型能够取得如下技术效果：

1、利用X波段微波进行主动式探测，通过高增益微带面阵天线和模块化设计，在技术灵敏度上有显著提升，具有集成度高、高增益、定向性好等优点。

2、操作过程中缓慢移动全数字电子听音器，对准包裹就可以监听到包裹物内部是否存在机械或电子定时引爆装置，具有操作便捷、隔离式探测等优点。

3、系统提示方式多样化，既有频谱显示还有容易辨别的声音提示，具有提示方式多样化的优点。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例提供的全数字电子听音器结构示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，而不构成对本实用新型的限制。

图1示出了根据本实用新型实施例提供的全数字电子听音器结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例提供的全数字电子听音器结构。

全数字电子听音器，包括X波段微波信号发射装置1、信号采集模块2、频谱仪3。

X波段微波信号发射装置1包括介质振荡器、低噪声放大器和高增益微带面阵天线；介质振荡器，作为X波段微波信号源，通过低噪声放大器进行功率放大，从而产生X波段微波信号，利用X波段微波进行主动式探测；介质振荡器通过介质电容调节阀调节工作频率，低噪声放大器是由ADS公司生产的型号为LT6018。

X波段微波信号通过同轴线缆传递到高增益微带面阵天线，通过高增益微带面阵天线将X波段微波信号探测面增大，并向空间中定向发射X波段微波信号，实时监听目标物是否存在微弱振动。

微弱振动的目标物受到空间中的X波段微波信号辐射后产生多普勒效应，X波段微波信号发生频移后的频移微波信号返回到空间中，通过高增益微带面阵天线接收返回的频移微波信号，送入下一级信号采集模块2。

信号采集模块2包括混频器、放大器及AD模数转化模块；返回的频移微波信号通过混频器进行混频检波，然后通过放大器进行微弱信号放大，最后通过AD模数转化为数字信号，数字信号放大及AD模数转化均采用自增益控制，AD模数转化模块包括外挂16bit高精度AD芯片，芯片是由TI公司生产的型号为ADS8861，外挂16bit高精度AD芯片用于采集频谱波形，从而获得目标物的频率特性。放大器是由TI公司生产的型号为INA2128，混频器的型号为CJ3403。

频谱仪3负责将数字信号转化为音频和波形频谱的形式，波形频谱显示在显示器上，频谱仪3的型号为tinySA ULTRA，音频是通过公放的形式输出。

全数字电子听音器还包括耳机，耳机插在频谱仪3的耳机插孔上，音频通过耳机传输。

开机时，显示屏被点亮，显示当前状态特性，通过信号采集模块2、频谱仪3，数字信号通过频谱仪3转化成音频和波形频谱，系统提示方式呈现多样化，既有波形频谱显示还有容易辨别的声音提示，当被测物中含有相关种类定时装置，设备显示器将提示，并划分种类是机械引爆装置或电子引爆装置供用户参考，同时耳机将传递相关声音特征信号。

显示屏显示初始化的界面；显示屏显示信号波形和柱状频谱。

当波形线条平稳，近似直线，频谱条柱高度较低，且分布均匀，没有明显高峰出现，同时，耳机没有声音，则为初始正常状态。

当检测到机械振动信号或者电子计时信号时，波形有明显跳动，频谱条柱高度普遍猛增，有明显高峰出现，同时，耳机有嘀嗒声。

有时因信号频率超出人耳的听觉范围，故听不到明显异响，但波形和频谱有明显异常，仍说明可能存在电子计时器。

在探测过程中，探测面靠近被测物体，不需要碰触。采集后的数字信号经过频谱仪3发送给显示器进行波形频谱显示，频谱仪3调节音频的灵敏度和噪声；

如果耳机发出异常的声音时，表明可能有爆炸物，根据听到的信号声音的特征及信号显示的波形大致判断所探测到的是机械引爆装置或电子引爆装置，从显示的波形频谱判断，机械引爆装置的显示的频谱低于电子引爆装置；从输出的声音判断，机械引爆装置的声音一般为“当当”的声音，电子引爆装置的声音一般为“嗡嗡”的声音，类似于电流声。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种全数字电子听音器，其特征在于，包括X波段微波信号发射装置、信号采集模块、频谱仪；

所述X波段微波信号发射装置包括介质振荡器、低噪声放大器和高增益微带面阵天线；

所述介质振荡器作为X波段微波信号源，通过所述低噪声放大器进行功率放大，从而产生X波段微波信号；通过所述介质振荡器的介质电容调节阀调节工作频率；

所述X波段微波信号通过同轴线缆传递到所述高增益微带面阵天线，通过所述高增益微带面阵天线将所述X波段微波信号的探测面增大，并向空间中定向发射所述X波段微波信号，实时监听目标物是否存在振动，振动的所述目标物受到空间中的所述X波段微波信号辐射后产生多普勒效应，通过所述高增益微带面阵天线接收返回的频移微波信号，并传递给所述信号采集模块；

所述信号采集模块包括混频器、放大器和AD模数转化模块；所述频移微波信号通过所述混频器进行混频检波，然后通过所述放大器将所述混频检波后的信号放大，最后通过所述AD模数转化为数字信号；

所述频谱仪用于将数字信号转化成音频和波形频谱，并显示出来。

2.根据权利要求1所述的全数字电子听音器，其特征在于，还包括耳机，所述耳机插在频谱仪的耳机插孔上，所述音频通过耳机传输。

3.根据权利要求1所述的全数字电子听音器，其特征在于，通过所述频谱仪的显示屏显示所述波形频谱。

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