TWI639840B - 電磁訊號偵測電路與偵測方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種電磁訊號偵測電路與偵測方法。來自訊號源的電磁訊號與來自參考源的參考訊號，或是同時被放大與被交替地傳輸至處理電路進行比較處理，或是先都被放大後才被交替地傳輸至處理電路進行比較處理。由於現有技術中，切換器總是有不為零的切換損失，而且放大器的增益會在所要放大訊號的頻率超出此放大器的特定頻率範圍後隨著頻率增加及/或減少而降低。因此，不論所使用放大器的切換損失及/或所接收訊號的頻率為何，本發明仍能有效地偵測電磁訊號。

Description

電磁訊號偵測電路與偵測方法

本發明係關於電磁訊號偵測電路與偵測方法，特別係關於適合應用在切換器的切換損失(switcher loss)不可忽略或是電磁訊號頻率高到或低到使得放大器增益(gain)偏低的狀況的電磁訊號偵測電路與偵測方法。

迪克開關(Dicke Switcher)是目前普遍被用來消除(至少減少)在接收與測量電磁訊號過程中因為電磁訊號所在環境的變化或是用來接收與測量電磁訊號的電路的雜訊等等所造成影響的技術。如第一圖所示，迪克開關的基本架構是先使用切換器(switcher)110在待處理電磁訊號的來源101與參考用參考訊號的來源102二者間進行切換，特別是快速地且重複地在二者(101/102)間進行切換，然後再使用放大器(amplifier)120在切換器110被切換至某個訊號時將這個訊號予以放大以及將放大後訊號傳輸至處理電路130進行後續的處理。處理電路130係透過比較放大後電磁訊號與放大後參考訊號二者來抑制雜訊。

無論如何，由於現有技術的切換器總是難免會有不 為零的切換損失，總是會出現雜訊或是訊號強度降低等等缺失，因此迪克開關的運作效益總是會因此受到影響。

除此之外，現有技術中放大器的增益會在所處理(放大)電磁訊號的頻率高於或低於一個特定頻率範圍時隨著電磁訊號頻率與這個特定頻率範圍間差距的增加而降低。因此，當近年來實際應用的電磁訊號的頻率範圍持續地往高頻率及/或低頻率二個方向擴展時，像是近年來應用在諸如物質結構探索、安全檢測、甚至通訊系統等等的頻率為0.05到3THz的太赫茲(Tereherta)，以及頻率約只有100KHz或甚至只有1KHz的航空無線電、海底電纜與電話電報等領域。除非迪克開關所使用的放大器的特定頻率範圍能夠大到可以涵蓋所有可能出現的電磁訊號(甚至參考訊號)的頻率，或是迪克開關所使用的放大器能夠在其特定頻率範圍外仍有足夠大的增益，否則習知普遍使用的迪克開關總是會因為電磁訊號的頻率超出所使用放大器的特定頻率範圍而無法有效地處理電磁訊號。

綜上所述，由於現有技術中切換器總是難免會有不為零的切換損失，由於放大器增益總是難免會隨著待處理訊號頻率超出特定頻率範圍而降低，普遍應用的迪克開關在陸續地利用切換器與放大器進行先切換再放大的處理後，將無法有效地提升訊號的信噪比(signal-to-noise ratio)，進而使得處理電路無法有效地抑制雜訊。

因此，有必要發展新的電磁訊號偵測電路與偵測方 法，藉以在電磁訊號頻率變高或變低時仍能有效地抑制雜訊。

本發明有二種基本架構。第一種是同時又放大來自訊號源的電磁訊號與來自參考源的參考訊號二者(像是快速地反復地開啟與關閉用以放大不同訊號的不同放大器)而且又交替切換輸出這二種被放大訊號藉以進行後續的比較處理。第二種是先使用二個放大器來分別放大來自訊號源的電磁訊號與來自參考源的參考訊號二者，然後再使用切換器交替切換輸出這二種被放大訊號(像是快速地反復地交替輸出放大後電磁訊號與放大後參考訊號)藉以進行後續的比較處理。

本發明與習知普遍使用迪克開關的差別，是在於放大與切換的順序不同。本發明係或是同時放大與切換或是先放大再切換，亦即或可以將放大器與切換器整合藉由控制各個放大器的開啟或關閉來交替地切換被傳輸到處理電路的訊號，又亦即或可以先將訊號源與參考源分別電性連接至不同的放大器然後再使用電性連接至這些放大器的切換器來交替地切換被傳輸到處理電路的訊號。相對地，習知普遍使用的迪克開關係先切換再放大，亦即先將訊號源與參考源分別電性連接至切換器，然後再使用放大器電性連接切換器與處理電路，藉以先交替地傳輸訊號然後再依序將被交替地傳輸的訊號予以放大與傳輸到處理電路。

顯然地，本發明與習知普遍使用的迪克開關在其他部分可以使用相同的硬體、軟體、韌體等等，像是可以使用相同 的處理電路、訊號源與參考源。除外，本發明並沒有限制所使用放大器與切換器二者的細節，任何現有的、發展中的與未來出現的放大器與切換器都是本發明可以使用的。

101‧‧‧待處理電磁訊號的來源

102‧‧‧參考用參考訊號的來源

110‧‧‧切換器

120‧‧‧放大器

130‧‧‧處理電路

201‧‧‧訊號源

202‧‧‧參考源

210‧‧‧第一放大器

220‧‧‧第二放大器

230‧‧‧切換器

240‧‧‧處理電路

250‧‧‧功率合成器

41‧‧‧步驟

42‧‧‧步驟

421‧‧‧步驟

422‧‧‧步驟

43‧‧‧步驟

431‧‧‧步驟

432‧‧‧步驟

第一圖為迪克開關的基本架構示意圖；第二A圖與第二B圖為本發明的電磁訊號偵測電路的兩種基本架構的示意圖；第三圖為本發明一個實施例的示意圖；以及第四A圖到第四C圖為本發明的電磁訊號偵測方法的基本流程圖。

本發明的詳細描述將藉由以下的實施例討論，這些實施例並非用於限制本發明的範圍，而且可適用於其他應用中。圖示揭露了一些細節，必須理解的是揭露的細節可不同於已透露者，除非是明確限制特徵的情形。

本發明所提出的電磁訊號偵測電路的二種基本架構的第一種如第二A圖所示。第一放大器210與第二放大器220分別電性連接到用來提供電磁訊號的訊號源201與用來提供參考訊號的參考源202二者，切換器230一方面固定地將第一放大器210與第二放大器220都電性連接至處理電路240而另一方面分別控制第一放大器210與第二放大器220二者的開啟與關閉。當然，第一 放大器210、第二放大器220以及切換器230可以視為一個具有增益的切換器。

如此基本架構的主要特徵是先使用不同的放大器來分別地電性連接訊號源與參考源到處理電路，然後再使用切換器分別地交替地開啟與關閉這二個放大器來使得放大後電磁訊號與放大後參考訊號被交替地傳輸到處理電路。顯然地，由於這些放大器是固定電性連接到處理電路，而切換器是透過個別地控制這些放大器的開啟與關閉來交替地切換放大後電磁訊號與放大後參考訊號二者自這些放大器到處理電路的傳輸，因此切換器的切換損失可以極小化，或是說可以較一般的機械式切換器/電子式切換器等等具有較低的切換損失。顯然地，由於可以有效地減少切換損失，所以不論放大器本身的增益有沒有增加，這個基本架構的整體增益(放大器的增益與切換器的切換損失的總合)仍可以增加。

本發明所提出的電磁訊號偵測電路的二種基本架構的第二種如第二B圖所示。第一放大器210與第二放大器220分別電性連接到用來提供電磁訊號的訊號源201與用來提供參考訊號的參考源202二者，切換器230除了電性連接至第一放大器210與第二放大器220也電性連接至處理電路240。

如此基本架構的主要特徵可以先使用不同的放大器來分別放大待處理的電磁訊號與參考用的參考訊號，然後再使用切換器交替地將放大後電磁訊號與放大後參考訊號傳輸到處理電路。顯然地，放大後電磁訊號與放大後參考訊號二者的訊號強度 分別都較電磁訊號與參考訊號二者的訊號強度來得大(不論是較高的訊號電壓、較多的訊號電流、或是較大的訊號振幅等等)，而且所使用的這些放大器的增益越大，訊號強度增加地越多。因此，在切換器運作過程中雖然總是有切換損失，放大後電磁訊號與放大後參考訊號二者仍可以在具有較佳的信噪比。顯然地，由於先放大電磁訊號與參考訊號二者可以減少切換損失的影響，所以不論放大器本身的增益有沒有增加，這個基本架構的整體增益(放大器的增益與切換器的切換損失的總合)仍可以增加。

相對地，習知普遍應用的迪克開關是先用切換器在電磁訊號來源與參考訊號來源二者間切換然後再使用放大器來放大經過切換器而來的訊號，經過切換器被傳輸到放大器的訊號將因為難以避免的切換損失而具有不好的信噪比，而放大器的增益將直接放大整個具有不好信噪比的訊號，進而使得處理電路得到較差的抑制雜訊結果。

進一步地，當電磁訊號及/或參考訊號的頻率高於或低於一般放大器能夠適當地放大的特定頻率範圍時，本發明所提出電磁訊號偵測電路較習知普遍使用的迪克開關更為適用。這是由於現有技術下，任何一種放大器都只能在某個特定頻率範圍中有較大的增益，而當待放大訊號的頻率高於或低於這個特定頻率範圍時放大器的增益便會降低，亦即其增益曲線(gain curve)往往是當訊號頻率在這個特定頻率範圍內具有較高且穩定的增益但會隨著訊號頻率逐漸遠離這個特定頻率範圍而呈現增益逐漸降低的 變化。因此，當待處理訊號(不論是電磁訊號或是參考訊號)的頻率高到或低到放大器無法適當地放大時(或說是放大器的增益的絕對值可能僅略大於一時)，由於習知普遍使用的迪克開關是放大經過切換器的切換損失所影響的訊號，但是本發明是在訊號被切換器所處理的同時或是被處理先前便已多多少少地放大訊號，因此本發明在將訊號自訊號源與參考源傳輸到處理電路的過程可以較不會受到切換器切換損失的影響。

特別是，由於本發明所提出的電磁訊號偵測電路與習知迪克開關的主要差別是在於對電磁訊號與參考訊號二者進行切換與放大的順序，本發明不需要修改習知迪克開關所使用的放大器與切換器二者，頂多再使用簡單的硬體來分別開啟與關閉不同的放大器。因此，相較於設計與使用不同的放大器來在整個電磁訊號與參考訊號可能出現的頻率範圍都能適當地放大訊號的作法，相較於設計與使用不同的切換器來減少切換損失的做法，本發明所提出的電磁訊號偵測電路具有成本低、容易實現、設計容易、操作簡單等等的優點。

顯然地，本發明所提出的電磁訊號偵測電路並不需要限制所使用的各個放大器的細節，任何現有的、發展中的或是未來會出現的放大器都是本發明可以選擇使用的放大器來源。舉例來說，本發明的某些實施例使用二個相同的放大器來分別做為第一放大器210與第二放大器220，亦即第一放大器210與第二放大器220二者的硬體架構完全相同，在相同訊號頻率時的增益也完 全相同。舉例來說，本發明的某些實施例使用增益曲線相等的二個放大器來分別做為第一放大器210與第二放大器220，亦即第一放大器210與第二放大器220只需要在相同訊號頻率時的增益完全相同即可，至於這二個放大器210/220的硬體架構可以 二個不相同。舉例來說，本發明的某些實施例使用低雜訊放大器(low noise amplifier，LNA)來分別做為第一放大器210與第二放大器220，藉以進一步減少雜訊以及提昇信噪比，特別是減少被放大後電磁訊號與放大後參考訊號二者被傳輸/切換時受到難免的切換損失所造成的影響，在此低雜訊放大器可以是任何現有的、發展中的或是未來會出現的低雜訊放大器。

顯然地，本發明所提出的電磁訊號偵測電路並不需要限制所使用的切換器230的細節，任何現有的、發展中的或是未來會出現的切換器都是本發明可以選擇使用的切換器來源。舉例來說，本發明的某些實施例係一方面固定將第一放大器210與第二放大器220都分別透過導電材料連接至處理電路240，又一方面使用切換器230分別地控制第一放大器210與第二放大器220二者的開啟與關閉(turn on/turn off)。也就是說，當切換器230要傳輸放大後電磁訊號時便將第一放大器210開啟而將第二放大器220關閉，而當切換器230要傳輸放大後參考訊號時便將第二放大器220開啟而將第一放大器210關閉。舉例來說，本發明的某些實施例係一方面固定將第一放大器210與第二放大器220都開啟，又一方面分別地控制切換器230與第一放大器210和第二放大器 220二者的電性連接關係。也就是說，當切換器230要傳輸放大後電磁訊號時，便調整到切換器230暫時只有電性連接到第一放大器210而讓第二放大器220暫時無法電性連接到切換器230，而當切換器230要傳輸放大後參考訊號時，便調整到切換器230暫時只有電性連接到第二放大器220而讓第一放大器210暫時無法電性連接到切換器230。必須補充的是，切換器230的切換速度係取決於處理電路240需要能以多高的頻率交錯地接收被放大後電磁訊號與被放大後參考訊號二者才能適當地達成抑制雜訊等等需求，並且若使用電子式切換來改變這二個放大器210/220與處理電路240的電性連接關係時或是直接控制這二個放大器210/220的開啟與關閉來改變哪個放大器可以傳輸放大後訊號到處理電路240時，可以達到較高的切換頻率。一般來說，切換器230需要達成的切換頻率係與電磁訊號及/或參考訊號的頻率成正比例。

進一步地，由於本發明的電磁訊號偵測電路能較習知普遍使用的迪克開關更有效地處理頻率偏高或是頻率偏低的訊號，在本發明不同實施例中，訊號源201與參考源202是可以提供頻率偏高或是頻率偏低的訊號的來源。舉例來說，在本發明某些實施例中訊號源201提供頻率介於50GHz至650GHz間的電磁訊號，亦即這些實施例適合於處理近年來日發熱門的太赫茲領域。舉例來說，在本發明某些實施中訊號源201提供頻率高於150MHz的電磁訊號，或是頻率低於50KHz的電磁訊號，亦即這些實施例適合於在一般放大器的增益不大的頻率範圍。舉例來 說，由於本發明的電磁訊號偵測電路可以較習知普遍使用迪克開關較不易受到切換器的交換損失的影響，在本發明某些實施中訊號源201提供訊號強度不很大的電磁訊號，像是強度大致等於(或說是不小於)切換器230的切換損失的電磁訊號，又像是強度小於切換器230的切換損失的三倍的電磁訊號，亦即這些實施例適合用於處理訊號強度與切換器切換損失相比相差不大的狀況

無論如何，本發明所提出的電磁訊號偵測電路並不需要限制訊號源201與參考源202的具體細節，任何現有的、發展中的或是未來會出現的訊號源與參考源都是本發明可以選擇使用的訊號源與參考源的來源。舉例來說，若訊號源201係接收來自外界的訊號，為了掌握外界環境變化所引起的雜訊(例如溫度與濕度等等隨著時間與空間的起伏變化)及/或用以接收訊號用硬體本身的雜訊，本發明的某些實施例係讓訊號源201與參考源202二者雖然相互分離但是相互接近，而本發明的另些實施例係讓訊號源201與參考源202二者位於相等環境並且二者具有相等配置。舉例來說，若訊號源201係電性連接到天線來接收電磁波並再將電磁波以電磁訊號的形式傳輸往第一放大器220，參考源202可以位於天線的附近並且與天線具有相當的配置(如相當的材料及/或相當的形狀)，藉以掌握天線周圍環境的溫度與濕度等等的起伏變化。舉例來說，為了進一步掌握經過放大與切換後傳輸到處理電路240的放大後電磁訊號的起伏變化是電磁訊號本身的起伏變化或者是在諸如放大切換過程中受到雜訊等的影響，本發明的某些實施例係讓 參考源202位於用以放大/傳輸/切換/處理這些訊號的硬體的附近，像是可以將參考源202、第一放大器210、第二放大器220、切換器230與處理電路240封裝在同一個積體電路內部(特別是同一個積體電路內部的相同部分)，又像是可以將參考源202、第一放大器210、第二放大器220與切換器230放置在同一個積體電路內部(特別是同一個積體電路內部相同部分)。

進一步地，為了減少將第一放大器210與第二放大器220的輸出都直接電性連接到切換器230的輸入端時可能會發生的不穩定，如第三圖所示，本發明的某些實施例使用功率合成器250(power combiner)來分別電性連接第一放大器210與第二放大器220，亦即放大後電磁訊號與放大後參考訊號二者係分別被功率合成器250的不同輸入端所接收。在此，功率合成器250亦電性連接至處理電路240，使得放大後電磁訊號與放大後參考訊號可以被傳輸至處理電路240。在此，第一放大器210與第二放大器220係被整合到切換器230內部並可以個別地調控其開啟與關閉，亦即切換器230整體可以視為具有增益的開關，並可以控制被放大後電磁訊號與被放大後參考訊號是怎樣被交替地傳輸往處理電路240。必須說明的是本發明並不需要限制功率合成器250的具體細節，任何現有的、發展中的與將來出現的功率合成器250都是可以使用的。

第三圖所繪示的實施例還有一個優點，便是電磁訊號與參考訊號係分別自第一放大器210與第二放大器220直接被 傳輸到功率合成器250以及後續的處理電路240，而切換器230僅控制第一放大器210與第二放大器220二者分別是開啟或關閉但不會直接處理到電磁訊號與參考訊號。藉此，在電磁訊號及/或參考訊號的頻率過高或過低而使得第一放大器210與第二放大器220的增益開始明顯降低時，第三圖所示實施例的整體架構可以較習知迪克開關具有較大的增益，使得傳輸到功率合成器250以及處理電路240的放大後電磁訊號與放大後參考訊號可以具有較好的信躁比。

摘要地，本發明所提出的電磁訊號偵測電路，包含提供電磁訊號的訊號源與提供參考訊號的參考源，也包含電性連接至訊號源並放大電磁訊號的第一放大器與電性連接至參考源並放大參考訊號的第二放大器，以及比較處理放大後電磁訊號與放大後參考訊號的處理電路。特別是，還包含交替地自第一放大器傳輸放大後電磁訊號與自第二放大器傳輸放大後參考訊號至處理電路的切換器，在此切換器的基本架構或是可以如第二A圖所示的”同時放大與切換”這樣的架構也或是可以如第二B圖所示的”先放大再切換”這樣的架構。

本發明所提出的電磁訊號偵測方法係為本發明所提出電磁訊號偵測電路的整體運作方法以及相關元件的運作方法，相關內容可以透過上述描述討論本發明所提出電磁訊號偵測電路的段落瞭解，在此僅用第四A圖、第四B圖與第四C圖摘要地陳述此電磁訊號偵測方法的基本流程，其他部分省略不再重覆。本發明 所提出的電磁訊號偵測方法的基本流程可以用第四A圖顯示。首先，如步驟41所示，接收電磁訊號與參考訊號；接著，如步驟42所示，放大電磁訊號與參考訊號；最後，如步驟43所示，交替地傳輸放大後電磁訊號與放大後參考訊號，藉以比較處理放大後電磁訊號與放大後參考訊號來抑制雜訊。本發明所提出的電磁訊號偵測方法可以使用本發明所提出電磁訊號偵測電路的二種基本架構，其基本流程分別如第四B圖與第四C圖所示。第四B圖顯示同時放大與切換的狀況。首先，如步驟41所示，接收電磁訊號與參考訊號；接著，如步驟421所示，交替地開啟與關閉用以放大電磁訊號與用以放大參考訊號的二個硬體，在此這二個硬體都分別電性連接至用以比較處理的硬體；最後，如步驟431所示，比較處理放大後電磁訊號與放大後參考訊號。第四C圖顯示先放大再切換的狀況。首先，如步驟41所示，接收電磁訊號與參考訊號；接著，如步驟422所示，交替地電性連接用以放大電磁訊號的硬體或用以放大參考訊號的硬體至用以比較處理的硬體；最後，如步驟432所示，比較處理放大後電磁訊號與放大後參考訊號。

顯然地，本發明可能有許多的修正與差異，因此需在附加的權利請求項的範圍內加以理解。除上述詳細描述外，本發明還可以廣泛地在其他實施例中施行。上述僅為本發明較佳實施例而已，並非用以限定本發明的申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述申請專利範圍內。

Claims (22)

1. 一種電磁訊號偵測電路，包含：訊號源，提供電磁訊號；參考源，提供參考訊號÷；第一放大器，電性連接至該訊號源並放大該電磁訊號；第二放大器，電性連接至該參考源並放大該參考訊號；處理電路，比較處理放大後電磁訊號與放大後參考訊號來抑制雜訊；以及切換器，交替地自該第一放大器傳輸該放大後電磁訊號與自該第二放大器傳輸該放大後參考訊號至該處理電路；在此，該訊號源與該參考源係位於相等環境並且具有相等配置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該切換器係一方面固定地將該第一放大器與該第二放大器都電性連接至該處理電路，又一方面分別控制該第一放大器與該第二放大器二者的開啟與關閉。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該切換器係一方面可選擇地電性連接至該第一放大器或該第二放大器而另一方面電性連接至該處理電路。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電磁訊號偵測電路，該第一放大器與該第二放大器係持續開啟。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該訊號源係與該參考源相互分離但相互接近。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該參考源、該第一放大器、該第二放大器、該切換器與該處理電路係被封裝在同一個積體電路。
7. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該參考源與該第一放大器、該第二放大器以及該切換器係被封裝在同一個積體電路內部的相同部分。
8. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該第一放大器與該第二放大器係為相同的放大器。
9. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該第一放大器的增益曲線等於該第二放大器的增益曲線。
10. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該第一放大器與該第二放大器皆為低雜訊放大器。
11. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該訊號源係電性連接到天線，該訊號源係根據該天線所接收電磁波而產生該電磁訊號。
12. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，更包含至少下列之一：提供頻率介於50GHz至650GHz之間的電磁訊號的該訊號源；提供頻率高於150MHz的電磁訊號的該訊號源：以及提供頻率低於50KHz的電磁訊號的該訊號源。
13. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該訊號源 係提供強度大致等於該切換器的切換損失的該電磁訊號。
14. 如申請專利範圍第1項所述的電磁訊號偵測電路，該訊號源係提供強度小於該切換器的切換損失的三倍的該電磁訊號。
15. 一種電磁訊號偵測方法，包含：接收電磁訊號與參考訊號；放大該電磁訊號與該參考訊號÷；以及交替地傳輸放大後電磁訊號與放大後參考訊號，藉以比較處理該放大後電磁訊號與該放大後參考訊號來抑制雜訊；在此，更包含至少下列之一：安排該電磁訊號的來源與該參考訊號的來源相互分離但相互接近；以及安排該電磁訊號的來源與該參考訊號的來源位於相等環境並且具有相等配置。
16. 如申請專利範圍第15項所述的電磁訊號偵測方法，係交替地開啟與關閉用以放大該電磁訊號與用以放大該參考訊號的二個硬體，在此這二個硬體都分別電性連接至用以比較處理的硬體。
17. 如申請專利範圍第15項所述的電磁訊號偵測方法，係交替地電性連接用以放大該電磁訊號的硬體或用以放大該參考訊號的硬體至用以比較處理的硬體。
18. 如申請專利範圍第15項所述的電磁訊號偵測方法，更包含至少下列之一：安排該參考訊號的來源、用以放大該電磁訊號的硬體、用以放 大該參考訊號的硬體、用以交替地傳輸的硬體以及用以比較處理的硬體係被封裝在同一個積體電路；以及安排該參考訊號的來源、用以放大該電磁訊號的硬體、用以放大該參考訊號的硬體以及用以交替地傳輸的硬體係被封裝在同一個積體電路。
19. 如申請專利範圍第15項所述的電磁訊號偵測方法，更包含至少下列之一：使用相同的放大器來放大該電磁訊號與該參考訊號；使用具有相同增益曲線的放大器來放大該電磁訊號與該參考訊號；以及皆使用低雜訊放大器來放大該電磁訊號與該參考訊號。
20. 如申請專利範圍第15項所述的電磁訊號偵測方法，更包含自天線接收該電磁訊號，在此該天線係接收電磁波進而產生該電磁訊號。
21. 如申請專利範圍第15項所述的電磁訊號偵測方法，更包含至少下列之一：該電磁訊號的頻率係介於50GHz至650GHz間；該電磁訊號的頻率高於150MHz；以及該電磁訊號的頻率低於50KHz。
22. 如申請專利範圍第15項所述的電磁訊號偵測方法，更包含下列之一：該電磁訊號的強度小於交替地傳輸過程中切換損失的三倍；以 及該電磁訊號的強度等於交替地傳輸過程中切換損失。