專利名稱：毫米波信號收發(fā)一體機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及毫米波成像檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種毫米波信號收發(fā)一體機。
背景技術(shù)：
毫米波具有較好的穿透性以及較高的空間分辨率，且毫米波輻射出的能量遠低于X射線，不會對人體造成傷害，因此毫米波成像檢測技術(shù)被廣泛應用于人體安全檢測領(lǐng)域。傳統(tǒng)的毫米波人體成像檢測技術(shù)的安檢設(shè)備多采用多通道天線陣列與機械掃描相結(jié)合的成像方式，例如，采用毫米波接收機陣列與二位機械掃描轉(zhuǎn)臺結(jié)合。采用多通道天線陣列，信號通道數(shù)較多，導致整個系統(tǒng)復雜度急劇增加，系統(tǒng)穩(wěn)定性因此降低，且提高了成本投入，嚴重制約了應用毫米波人體成像檢測技術(shù)的安檢設(shè)備的推廣及使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種毫米波信號收發(fā)一體機。本發(fā)明提出的毫米波信號收發(fā)一體機用于產(chǎn)生并接收毫米波信號對目標成像，包括電源模塊、振蕩器、隔離器、可調(diào)衰減器、第一透鏡天線、第二透鏡天線、低噪聲放大模塊、檢波器以及外殼。其中，所述電源模塊用于為所述振蕩器、所述可調(diào)衰減器、所述低噪聲放大模塊以及所述檢波器分別供電；所述振蕩器用于產(chǎn)生第一毫米波信號；所述隔離器用于使所述第一毫米波信號通過，并防止與所述第一毫米波信號方向相反的毫米波通過；所述可調(diào)衰減器用于調(diào)節(jié)所述第一毫米波信號的功率大?。凰龅谝煌哥R天線用于發(fā)射所述第一毫米波信號，所述第一毫米波信號通過所述第一透鏡天線發(fā)射，照射在所述目標上，產(chǎn)生第二毫米波信號；所述第二透鏡天線用于接收所述第二毫米波信號；所述低噪聲放大模塊用于對所述第二毫米波信號放大，并濾除所述第二毫米波信號中的背景噪聲；所述檢波器用于將所述第二毫米波信號轉(zhuǎn)換為待檢測信號；所述電源模塊、所述振蕩器、所述隔離器、所述可調(diào)衰減器、所述第一透鏡天線、所述第二透鏡天線、所述低噪聲放大模塊以及所述檢波器均安置在所述外殼中，所述外殼用于防止外界信號干擾。優(yōu)選地，所述低噪聲放大模塊包括第一低噪聲放大器以及第二低噪聲放大器，所述第一低噪聲放大器與所述第二低噪聲放大器采用兩級級聯(lián)。優(yōu)選地，所述振蕩器為耿氏管振蕩器。優(yōu)選地，所述可調(diào)衰減器為連續(xù)可調(diào)衰減器。優(yōu)選地，所述第一透鏡天線與所述第二透鏡天線均采用準光學設(shè)計，可以精確控制所述毫米波的傳輸方向。優(yōu)選地，所述電源模塊、所述振蕩器、所述隔離器、所述可調(diào)衰減器、所述第一透鏡天線、所述第二透鏡天線、所述低噪聲放大模塊以及所述檢波器外部都分別安置一金屬罩，所述金屬罩采用溝槽緊扣的安置方式。本發(fā)明提出的毫米波信號收發(fā)一體機將毫米波信號發(fā)生與接收一體化設(shè)計，具有信號發(fā)送及接收通道少、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性高、成本投入較低等優(yōu)點，有利于市場推廣與應用。


圖I是本發(fā)明一實施例的毫米波信號收發(fā)一體機結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的毫米波信號收發(fā)一體機結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清晰，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I所示的本發(fā)明一實施例的毫米波信號收發(fā)一體機結(jié)構(gòu)框圖。在本實施例中，所述毫米波信號收發(fā)一體機包括電源模塊100、振蕩器200、隔離器300、可調(diào)衰減器400、第一透鏡天線500、第二透鏡天線600、低噪聲放大模塊700、檢波器800以及外殼900。其中，電源模塊100用于為振蕩器200、可調(diào)衰減器400、低噪聲放大模塊700以及檢波器800分別供電。采用各部件獨立供電的方式有助于減少各部件之間的相互干擾。所述振蕩器200用于產(chǎn)生第一毫米波信號，該第一毫米波信號為所述毫米波信號收發(fā)一體機對目標成像的源信號。其中，所述振蕩器200包括但不限于耿氏管振蕩器。優(yōu)選地，耿氏管振蕩器具有噪聲小、體積小以及信號穩(wěn)定的優(yōu)點。所述隔離器300用于使所述第一毫米波信號通過，并防止與該第一毫米波信號方向相反的毫米波通過而進入所述振蕩器200，起到了保護所述振蕩器200的作用。所述可調(diào)衰減器400用于精確調(diào)節(jié)所述第一毫米波信號的功率大小。其中，所述可調(diào)衰減器400包括但不限于連續(xù)可調(diào)衰減器。優(yōu)選地，連續(xù)可調(diào)衰減器相較于傳統(tǒng)的機械式可調(diào)衰減器，具有體積小以及穩(wěn)定性高的優(yōu)點。所述第一透鏡天線500用于發(fā)射所述第一毫米波信號。所述第一毫米波信號通過所述第一透鏡天線500發(fā)射后照射在所述目標上發(fā)生反射與散射，反射后的所述第一毫米波信號為第二毫米波信號，所述第二毫米波信號包含了所述待成像目標的圖像內(nèi)容，可用于重建所述目標。所述第二透鏡天線600用于接收所述第二毫米波信號。在本實施例中，所述第一透鏡天線500與所述第二透鏡天線600為無源器件，優(yōu)選地，所述第一透鏡天線500與所述第二透鏡天線600的制作材料為聚四氟乙烯，采用聚四氟乙烯制作的透鏡天線具有良好的毫米波穿透特性。優(yōu)選地，所述第一透鏡天線500與所述第二透鏡天線600均采用準光學設(shè)計，并可以精確控制所述毫米波的傳輸方向，以便于將所述第一毫米波信號聚焦并照射在所述目標上，同時高效地接收所述第二毫米波信號，達到提高所述目標空間分辨率的目的。所述低噪聲放大模塊700用于對所述第二毫米波信號放大，并濾除所述第二毫米波信號中的背景噪聲。如圖2所示，所述低噪聲放大模塊700包括第一低噪聲放大器701以及第二低噪聲放大器702，所述第一低噪聲放大器701與所述第二低噪聲放大器702采用兩級級聯(lián)，所述第一低噪聲放大器701的輸出端與所述第二低噪聲放大器702的輸入端相連接。所述低噪聲放大模塊700采用多級級聯(lián)可以增大所述第二毫米波信號的放大倍數(shù)，但同時會降低一定量的信噪比。在上述優(yōu)選實施例中，采用兩級級聯(lián)的所述低噪聲放大模塊700可以使所述第二毫米波信號放大倍數(shù)及其信噪比達到較優(yōu)的平衡。所述檢波器800用于將所述第二毫米波信號轉(zhuǎn)換為待檢測信號。所述待檢測信號經(jīng)過相應的數(shù)據(jù)采集及處理模塊的處理即可重建所述目標的圖像。所述電源模塊100、所述振蕩器200、所述隔離器300、所述可調(diào)衰減器400、所述第一透鏡天線500、所述第二透鏡天線600、所述低噪聲放大模塊700以及所述檢波器800均安置在所述外殼900中。所述外殼900用于防止外界電磁信號的干擾，同時起到防塵保護的作用。優(yōu)選地，所述電源模塊100、所述振蕩器200、所述隔離器300、所述可調(diào)衰減器400、所述第一透鏡天線500、所述第二透鏡天線600、所述低噪聲放大模塊700以及所述檢波器800外部均分別安置一金屬罩，所述金屬罩采用溝槽緊扣的安置方式，可以有效避免各部件之間的電磁信號干擾。本發(fā)明提出的毫米波信號收發(fā)一體機將毫米波信號發(fā)生與接收一體化設(shè)計，具有信號發(fā)送及接收通道少、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性高、成本投入低等優(yōu)點，有利于市場推廣與應用。雖然本發(fā)明參照當前的較佳實施方式進行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應能理解，上述較佳實施方式僅用來說明本發(fā)明，并非用來限定本發(fā)明的保護范圍，任何在本發(fā)明的精神和原則范圍之內(nèi)，所做的任何修飾、等效替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的權(quán)利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種毫米波信號收發(fā)一體機，用于產(chǎn)生并接收毫米波信號對目標成像，其特征在于，包括電源模塊、振蕩器、隔離器、可調(diào)衰減器、第一透鏡天線、第二透鏡天線、低噪聲放大模塊、檢波器以及外殼，其中，所述電源模塊用于為上述振蕩器、可調(diào)衰減器、低噪聲放大模塊以及檢波器分別供電；所述振蕩器用于產(chǎn)生第一毫米波信號；所述隔離器用于使所述第一毫米波信號通過，并防止與所述第一毫米波信號方向相反的毫米波通過；所述可調(diào)衰減器用于調(diào)節(jié)所述第一毫米波信號的功率大?。凰龅谝煌哥R天線用于發(fā)射所述第一毫米波信號，所述第一毫米波信號通過所述第一透鏡天線發(fā)射并照射在所述目標上，產(chǎn)生第二毫米波信號；所述第二透鏡天線用于接收所述第二毫米波信號；所述低噪聲放大模塊用于對所述第二毫米波信號進行放大，并濾除所述第二毫米波信號中的背景噪聲；所述檢波器用于將所述第二毫米波信號轉(zhuǎn)換為待檢測信號；所述電源模塊、所述振蕩器、所述隔離器、所述可調(diào)衰減器、所述第一透鏡天線、所述第二透鏡天線、所述低噪聲放大模塊以及所述檢波器均安置在所述外殼中，所述外殼用于防止外界信號干擾。
2.如權(quán)利要求I所述的毫米波信號收發(fā)一體機，其特征在于，所述低噪聲放大模塊包括第一低噪聲放大器以及第二低噪聲放大器，所述第一低噪聲放大器與所述第二低噪聲放大器采用兩級級聯(lián)。
3.如權(quán)利要求I所述的毫米波信號收發(fā)一體機，其特征在于，所述振蕩器為耿氏管振蕩器。
4.如權(quán)利要求I所述的毫米波信號收發(fā)一體機，其特征在于，所述可調(diào)衰減器為連續(xù)可調(diào)衰減器。
5.如權(quán)利要求I所述的毫米波信號收發(fā)一體機，其特征在于，所述第一透鏡天線與所述第二透鏡天線均采用準光學設(shè)計，可以精確控制所述毫米波的傳輸方向。
6.如權(quán)利要求I所述的毫米波信號收發(fā)一體機，其特征在于，所述電源模塊、所述振蕩器、所述隔離器、所述可調(diào)衰減器、所述第一透鏡天線、所述第二透鏡天線、所述低噪聲放大模塊以及所述檢波器外部均分別安置一金屬罩，所述金屬罩采用溝槽緊扣的安置方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種毫米波信號收發(fā)一體機，包括電源模塊、振蕩器、隔離器、可調(diào)衰減器、第一透鏡天線、第二透鏡天線、低噪聲放大模塊、檢波器以及外殼。其中，電源模塊用于為振蕩器、可調(diào)衰減器、低噪聲放大模塊以及檢波器供電；振蕩器用于產(chǎn)生毫米波信號；可調(diào)衰減器用于調(diào)節(jié)毫米波信號的功率；第一透鏡天線用于發(fā)射毫米波信號；第二透鏡天線用于接收毫米波信號；低噪聲放大模塊用于信號放大及濾除噪聲；檢波器用于將第二毫米波信號轉(zhuǎn)換為待檢測信號。本發(fā)明提出的毫米波信號收發(fā)一體機將毫米波信號發(fā)生與接收一體化設(shè)計，信號發(fā)送及接收通道少、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性高、成本投入低，有利于市場推廣與應用。
文檔編號H04B1/38GK102916717SQ20121039302
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者金雷, 時華峰, 于文龍, 汪震, 李姣, 余菲 申請人:中國科學院深圳先進技術(shù)研究院