專利名稱：一種用于人員安檢裝置的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 實(shí)用新型涉及一種毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源，特別涉及一種用于人員安檢裝置的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源。
背景技術(shù)：
目前，常用的毫米波信號(hào)源的設(shè)計(jì)方法是將微波信號(hào)源產(chǎn)生的微波信號(hào)倍頻到毫米波頻段，從而產(chǎn)生毫米波信號(hào)。通過鎖相環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的微波信號(hào)源通常具有良好的性能指標(biāo)，因而將鎖相環(huán)產(chǎn)生的微波信號(hào)倍頻到毫米波頻段是實(shí)現(xiàn)高性能毫米波信號(hào)源的重要方法?；谶@種方法的毫米波信號(hào)源一般包括參考時(shí)鐘電路、鑒頻鑒相電路、環(huán)路濾波電路、可編程分頻器、壓控振蕩器、倍頻電路和放大功分電路等。這種方法的工作原理是由參考時(shí)鐘電路產(chǎn)生參考時(shí)鐘信號(hào)，壓控振蕩器輸出的微波信號(hào)經(jīng)過分頻后與參考時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)輸入至鑒頻鑒相電路，鑒頻鑒相電路通過比較后將兩個(gè)信號(hào)的頻率差轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，用以控制壓控振蕩器，使其輸出信號(hào)的頻率改變；經(jīng)過一定的時(shí)間，壓控振蕩器輸出信號(hào)的頻率就會(huì)穩(wěn)定于某一固定值；鎖相環(huán)電路生成的微波信號(hào)經(jīng)過倍頻后即可獲得毫米波信號(hào)。通過改變可編程分頻器的分頻比，可以實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的頻率捷變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)毫米波信號(hào)的頻率捷變?；阪i相環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源，其優(yōu)勢在于可以充分利用鎖相環(huán)的窄帶濾波特性，提高對雜散信號(hào)的抑制度，同時(shí)可以采用較高的鑒相頻率來減小鎖相環(huán)的相位噪聲惡化。但由于鎖相環(huán)的存在，信號(hào)源生成的信號(hào)的頻率捷變時(shí)間大多在微秒量級。主動(dòng)式人員安檢裝置要求工作信號(hào)為毫米波寬帶捷變頻信號(hào)，即毫米波信號(hào)源必須具有極寬的信號(hào)帶寬(IOGHz以上)和極短的頻率捷變時(shí)間(納秒量級)，從而保證安檢裝置能夠?qū)崟r(shí)地獲得具有較高分辨率的人體三維掃描成像。因此，基于鎖相環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的毫米波寬帶捷變信號(hào)源不能滿足主動(dòng)式人員安檢裝置對信號(hào)帶寬和頻率捷變時(shí)間方面的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于人員安檢裝置的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源。本實(shí)用新型提供的用于人員安檢裝置的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源包括時(shí)序控制電路、直接式數(shù)字頻率合成器、IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源、諧波產(chǎn)生器、帶通濾波器組、四選一開關(guān)、混頻器、第一分段濾波器組、四倍頻電路、第二分段濾波器組和放大電路。所述時(shí)序控制電路分別與所述直接式數(shù)字頻率合成器、所述四選一開關(guān)、所述第一分段濾波器組和所述第二分段濾波器組連接；所述IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源依次與所述諧波產(chǎn)生器和所述帶通濾波器組連接，所述帶通濾波器組分別與所述直接式數(shù)字頻率合成器和所述四選一開關(guān)連接，所述四選一開關(guān)與所述混頻器的本征信號(hào)輸入端連接，所述直接式數(shù)字頻率合成器與所述混頻器的中頻信號(hào)輸入端連接，所述混頻器依次與所述第一分段濾波器組、所述四倍頻電路、所述第二分段濾波器組和所述放大電路連接。[0008]所述時(shí)序控制電路用于向所述直接式數(shù)字頻率合成器發(fā)送頻率控制信號(hào)并用于分別向所述四選一開關(guān)、所述第一分段濾波器組和所述第二分段濾波器組發(fā)送時(shí)序控制信號(hào)，所述IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源用于產(chǎn)生IGHz基準(zhǔn)信號(hào)，所述諧波產(chǎn)生器在IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源的激勵(lì)下產(chǎn)生IGHz基準(zhǔn)信號(hào)的各次諧波信號(hào)并將其發(fā)送到所述帶通濾波器組，所述帶通濾波器組對各次諧波信號(hào)進(jìn)行選擇后將三次諧波信號(hào)發(fā)送到所述直接式數(shù)字頻率合成器，并將六次諧波信號(hào)、七次諧波信號(hào)、八次諧波信號(hào)和九次諧波信號(hào)發(fā)送到所述四選一開關(guān)，所述直接式數(shù)字頻率合成器將來自所述帶通濾波器組的三次諧波信號(hào)用作參考時(shí)鐘并在該參考時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下能夠產(chǎn)生0-1. 5GHz范圍內(nèi)任意頻率且頻率捷變時(shí)間為納秒量級的寬帶捷變頻信號(hào)，所述直接式數(shù)字頻率合成器在來自所述時(shí)序控制電路的頻率控制信號(hào)的控制下選擇頻率為O. 4-1. 4GHz的寬帶捷變頻信號(hào)作為中頻信號(hào)發(fā)送到所述混頻器的中頻信號(hào)輸入端，所述四選一開關(guān)在來自所述時(shí)序控制電路的時(shí)序控制信號(hào)的控制下選擇六次諧波信號(hào)、七次諧波信號(hào)、八次諧波信號(hào)或九次諧波信號(hào)作為本征信號(hào)發(fā)送到所述所述混頻器的本征信號(hào)輸入端，所述混頻器在所述中頻信號(hào)和所述本振信號(hào)的作用下產(chǎn)生頻率為6. 4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)并通過其射頻信號(hào)輸出端將其發(fā)送到所述第一分段濾波器組，所述第一分段濾波器組用于實(shí)現(xiàn)對6. 4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)的分段濾波并將其發(fā)送到所述四倍頻電路，所述四倍頻電路將接收到的頻率為6. 4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)倍頻為25. 6-41. 6GHz的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)并將其發(fā)送到所述第二分·段濾波器組，所述第二分段濾波器組用于實(shí)現(xiàn)對毫米波寬帶捷變頻信號(hào)的分段濾波并將其發(fā)送到所述放大電路，所述放大電路用于將毫米波寬帶捷變信號(hào)放大后輸出供使用。本實(shí)用新型具有如下有益效果所述信號(hào)源能夠輸出25. 6-41. 6GHz的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)，且其頻率捷變時(shí)間為納秒量級。所述信號(hào)源具有較高的頻率穩(wěn)定度、較低的相位噪聲和較高的頻率分辨率等特點(diǎn)。所述信號(hào)源能夠滿足主動(dòng)式人員安檢裝置對毫米波信號(hào)源在信號(hào)帶寬和頻率捷變時(shí)間方面的要求，為主動(dòng)式人員安檢裝置實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地獲得具有較高頻率分辨率的人體三維掃描成像奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

圖I為本實(shí)用新型的用于人員安檢裝置的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步的描述。本實(shí)用新型提供的用于人員安檢裝置的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源包括時(shí)序控制電路I、直接式數(shù)字頻率合成器2、IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源3、諧波產(chǎn)生器4、帶通濾波器組5、四選一開關(guān)6、混頻器7、第一分段濾波器組8、四倍頻電路9、第二分段濾波器組10和放大電路11。所述時(shí)序控制電路I分別與所述直接式數(shù)字頻率合成器2、所述四選一開關(guān)6、所述第一分段濾波器組8和所述第二分段濾波器組10連接；所述IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源3依次與所述諧波產(chǎn)生器4和所述帶通濾波器組5連接；所述帶通濾波器組5分別與所述直接式數(shù)字頻率合成器2和所述四選一開關(guān)6連接；所述四選一開關(guān)6與所述混頻器7的本征信號(hào)輸入端連接；所述直接式數(shù)字頻率合成器2與所述混頻器7的中頻信號(hào)輸入端連接；所述混頻器7依次與所述第一分段濾波器組8、所述四倍頻電路9、所述第二分段濾波器組10和所述放大電路11連接。所述時(shí)序控制電路I用于向所述直接式數(shù)字頻率合成器2發(fā)送頻率控制信號(hào)并用于分別向所述四選一開關(guān)6、所述第一分段濾波器組8和所述第二分段濾波器組10發(fā)送時(shí)序控制信號(hào)。所述IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源3用于產(chǎn)生IGHz基準(zhǔn)信號(hào)。所述諧波產(chǎn)生器4在IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源的激勵(lì)下產(chǎn)生IGHz基準(zhǔn)信號(hào)的各次諧波信號(hào)并將其發(fā)送到所述帶通濾波器組5。所述帶通濾波器組5對各次諧波 信號(hào)進(jìn)行選擇后將三次諧波信號(hào)發(fā)送到所述直接式數(shù)字頻率合成器2，并將六次諧波信號(hào)、七次諧波信號(hào)、八次諧波信號(hào)和九次諧波信號(hào)發(fā)送到所述四選一開關(guān)6。所述直接式數(shù)字頻率合成器2將來自所述帶通濾波器組5的三次諧波信號(hào)用作參考時(shí)鐘并在該參考時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下能夠產(chǎn)生0-1. 5GHz范圍內(nèi)任意頻率且頻率捷變時(shí)間為納秒量級的寬帶捷變頻信號(hào)；所述直接式數(shù)字頻率合成器2在來自所述時(shí)序控制電路I的頻率控制信號(hào)的控制下選擇頻率為O. 4-1. 4GHz的寬帶捷變頻信號(hào)作為中頻信號(hào)發(fā)送到所述混頻器7的中頻信號(hào)輸入端。所述四選一開關(guān)6在來自所述時(shí)序控制電路I的時(shí)序控制信號(hào)的控制下選擇六次諧波信號(hào)、七次諧波信號(hào)、八次諧波信號(hào)或九次諧波信號(hào)作為本征信號(hào)發(fā)送到所述所述混頻器7的本征信號(hào)輸入端。所述混頻器7在所述中頻信號(hào)和所述本振信號(hào)的作用下產(chǎn)生頻率為6. 4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)并通過其射頻信號(hào)輸出端將其發(fā)送到所述第一分段濾波器組8。所述第一分段濾波器組8包括通帶頻率范圍例如分別為6. 4-7. 4GHz,7. 4-8. 4GHz、8. 4-9. 4GHz和9. 4-10. 4GHz的四個(gè)帶通濾波器。所述第一分段濾波器組8用于實(shí)現(xiàn)對6. 4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)的分段濾波并將其發(fā)送到所述四倍頻電路9。所述四倍頻電路9將接收到的頻率為6. 4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)倍頻為25. 6-41. 6GHz的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)并將其發(fā)送到所述第二分段濾波器組10。所述第二分段濾波器組10包括通帶頻率范圍例如分別為25. 6-29. 6GHz、29. 6-33. 6GHz、33. 6-37. 6GHz和37. 6-41. 6GHz的四個(gè)帶通濾波器。所述第二分段濾波器組10用于實(shí)現(xiàn)對毫米波寬帶捷變頻信號(hào)的分段濾波并將其發(fā)送到所述放大電路11。所述放大電路11用于將毫米波寬帶捷變信號(hào)放大后輸出供使用。應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的詳細(xì)說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明說明書的基礎(chǔ)上可以對各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.用于人員安檢裝置的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源，其特征在于， 該信號(hào)源包括時(shí)序控制電路(I)、直接式數(shù)字頻率合成器(2)、lGHz基準(zhǔn)信號(hào)源(3)、諧波產(chǎn)生器(4)、帶通濾波器組(5)、四選一開關(guān)(6)、混頻器(7)、第一分段濾波器組(8)、四倍頻電路(9)、第二分段濾波器組(10)和放大電路(11)； 所述時(shí)序控制電路(I)分別與所述直接式數(shù)字頻率合成器(2)、所述四選一開關(guān)(6)、所述第一分段濾波器組(8)和所述第二分段濾波器組(10)連接，所述IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源(3)依次與所述諧波產(chǎn)生器(4)和所述帶通濾波器組(5)連接，所述帶通濾波器組(5)分別與所述直接式數(shù)字頻率合成器(2)和所述四選一開關(guān)(6)連接，所述四選一開關(guān)(6)與所述混頻器(7)的本征信號(hào)輸入端連接，所述直接式數(shù)字頻率合成器(2)與所述混頻器(7)的中頻信號(hào)輸入端連接，所述混頻器(7)依次與所述第一分段濾波器組(8)、所述四倍頻電路(9)、所述第二分段濾波器組(10)和所述放大電路(11)連接； 所述時(shí)序控制電路(I)用于向所述直接式數(shù)字頻率合成器(2)發(fā)送頻率控制信號(hào)并用于分別向所述四選一開關(guān)￠)、所述第一分段濾波器組(8)和所述第二分段濾波器組(10)發(fā)送時(shí)序控制信號(hào)，所述IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源(3)用于產(chǎn)生IGHz基準(zhǔn)信號(hào)，所述諧波產(chǎn)生器(4)在IGHz基準(zhǔn)信號(hào)源的激勵(lì)下產(chǎn)生IGHz基準(zhǔn)信號(hào)的各次諧波信號(hào)并將其發(fā)送到所述帶通濾波器組(5)，所述帶通濾波器組(5)對各次諧波信號(hào)進(jìn)行選擇后將三次諧波信號(hào)發(fā)送到所述直接式數(shù)字頻率合成器(2)，并將六次諧波信號(hào)、七次諧波信號(hào)、八次諧波信號(hào)和九次諧波信號(hào)發(fā)送到所述四選一開關(guān)出)，所述直接式數(shù)字頻率合成器(2)將來自所述帶通濾波器組(5)的三次諧波信號(hào)用作參考時(shí)鐘并在該參考時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下能夠產(chǎn)生0-1. 5GHz范圍內(nèi)任意頻率且頻率捷變時(shí)間為納秒量級的寬帶捷變頻信號(hào)，所述直接式數(shù)字頻率合成器(2)在來自所述時(shí)序控制電路(I)的頻率控制信號(hào)的控制下選擇頻率為0.4-1. 4GHz的寬帶捷變頻信號(hào)作為中頻信號(hào)發(fā)送到所述混頻器(7)的中頻信號(hào)輸入端，所述四選一開關(guān)(6)在來自所述時(shí)序控制電路(I)的時(shí)序控制信號(hào)的控制下選擇六次諧波信號(hào)、七次諧波信號(hào)、八次諧波信號(hào)或九次諧波信號(hào)作為本征信號(hào)發(fā)送到所述所述混頻器(7)的本征信號(hào)輸入端，所述混頻器(7)在所述中頻信號(hào)和所述本振信號(hào)的作用下產(chǎn)生頻率為.6.4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)并通過其射頻信號(hào)輸出端將其發(fā)送到所述第一分段濾波器組(8)，所述第一分段濾波器組(8)用于實(shí)現(xiàn)對6. 4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)的分段濾波并將其發(fā)送到所述四倍頻電路(9)，所述四倍頻電路(9)將接收到的頻率為.6.4-10. 4GHz的微波寬帶捷變頻信號(hào)倍頻為25. 6-41. 6GHz的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)并將其發(fā)送到所述第二分段濾波器組(10)，所述第二分段濾波器組(10)用于實(shí)現(xiàn)對毫米波寬帶捷變頻信號(hào)的分段濾波并將其發(fā)送到所述放大電路(11)，所述放大電路(11)用于將毫米波寬帶捷變信號(hào)放大后輸出供使用。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于人員安檢裝置的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)源，該信號(hào)源包括時(shí)序控制電路(1)、直接式數(shù)字頻率合成器(2)、1GHz基準(zhǔn)信號(hào)源(3)、諧波產(chǎn)生器(4)、帶通濾波器組(5)、四選一開關(guān)(6)、混頻器(7)、第一分段濾波器組(8)、四倍頻電路(9)、第二分段濾波器組(10)和放大電路(11)。所述信號(hào)源能夠輸出25.6-41.6GHz的毫米波寬帶捷變頻信號(hào)，且其頻率捷變時(shí)間為納秒量級。所述信號(hào)源具有較高的頻率穩(wěn)定度、較低的相位噪聲和較高的頻率分辨率等特點(diǎn)。所述信號(hào)源能夠滿足主動(dòng)式人員安檢裝置對毫米波信號(hào)源在信號(hào)帶寬和頻率捷變時(shí)間方面的要求，為主動(dòng)式人員安檢裝置實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地獲得具有較高頻率分辨率的人體三維掃描成像奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)H03L7/16GK202424688SQ20122007223
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者張冰, 李宏宇, 李闖 申請人:北京無線電計(jì)量測試研究所