一種空間電磁頻譜檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電磁輻射檢測領(lǐng)域中的一種空間電磁頻譜檢測方法，特別適用于對輻射頻譜分布有檢測要求的便攜式輻射檢測系統(tǒng)。通過混頻器和本振等部件將空間電磁輻射信號搬移至某一固定中頻頻段進行窄帶功率檢測，可以精確判定輻射信號所處頻段。本發(fā)明檢測精度高，設(shè)計難度小，集成度高，容易實現(xiàn)便攜式甚至可穿戴式應(yīng)用。
【專利說明】一種空間電磁頻譜檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁輻射檢測領(lǐng)域中的一種空間電磁頻譜檢測方法，特別適用于對輻射頻譜分布有檢測要求的便攜式輻射檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的便攜式電磁輻射檢測系統(tǒng)，由寬帶檢波器對天線接收的電磁波信號直接進行檢波，只能檢測所處環(huán)境總的電磁輻射強度。若要檢測電磁輻射所處的頻段及各頻段的輻射強度，這種方法是難以實現(xiàn)的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于避免上述背景中的不足之處而提供一種空間電磁頻譜檢測方法。通過增加混頻器和本振等部件，可以對空間電磁輻射信號所處頻段進行精確判定，檢測精度高，集成度高，容易實現(xiàn)便攜式甚至可穿戴式應(yīng)用。
[0004]本發(fā)明提供了一種空間電磁頻譜檢測方法。
[0005]本發(fā)明還提供了一種空間電磁頻譜檢測裝置。
[0006]一種空間電磁頻譜檢測方法，其特征在于包括步驟:
[0007]1)天線接收空間電磁輻射信號，通過分路器分為兩路寬帶射頻信號輸出；
[0008]2)其中一路寬帶射頻信號進入寬帶功率檢測模塊，進行信號放大、檢波，得到表征信號強度的檢波電壓值，對其進行A/D變換后輸出給微控制器；
[0009]3)微控制器通過檢波電壓值對電磁輻射信號強度進行判斷，若小于規(guī)定閾值，則判定空間電磁環(huán)境正常，沒有輻射危險，并輸出相應(yīng)信息，結(jié)束空間電磁頻譜檢測方法；若電磁輻射信號強度大于規(guī)定閾值，則進入步驟4)
[0010]4)微控制器控制本振模塊，輸出某一規(guī)定頻點的射頻信號作為本振信號給混頻器，由混頻器對分路器輸出的另一路寬帶射頻信號進行混頻；
[0011]5)混頻后的混合中頻信號進入濾波器濾波，得到表征寬帶射頻信號中某一子頻段頻譜的窄帶中頻信號；
[0012]6)窄帶中頻信號進入窄帶功率檢測模塊，進行信號放大、檢波，得到表征某一子頻段頻譜信號強度的檢波電壓值，對其進行A/D變換后輸出給微控制器；
[0013]7)微控制器控制本振模塊，改變其輸出頻點，重復(fù)進行步驟4)?6)，得到表征另一子頻段頻譜信號強度的數(shù)據(jù)，如此迭代，直至將整個需要測量的寬帶頻譜掃描完成；
[0014]8)微控制器對各子頻段頻譜信號強度進行記錄，并輸出整個待測頻帶內(nèi)各子頻段的信號強度分布信息，結(jié)束空間電磁頻譜檢測方法。
[0015]一種空間電磁頻譜檢測裝置，其包括:天線模塊(1)，分路器模塊(2)，寬帶功率檢測模塊(3)，微控制器模塊(4)，本振模塊(5)，混頻器模塊(6)，濾波器模塊(7)，窄帶功率檢測模塊(8)，其中:天線模塊(1)用于接收空間電磁輻射信號并輸出給分路器模塊(2);分路器模塊(2)用于將信號分為兩路寬帶射頻信號并輸出給寬帶功率檢測模塊(3)和混頻器模塊(5);寬帶功率檢測模塊(3)用于對分路器模塊(2)輸出的一路寬帶射頻信號進行放大、檢波和A/D變換；微控制器模塊(4)用于接收寬帶功率檢測模塊(3)和窄帶功率檢測模塊(8)輸出的數(shù)字化后的檢波電壓，通過檢波電壓對電磁輻射信號強度進入判斷，若小于規(guī)定閾值，則判定空間電磁環(huán)境正常，沒有福射危險，并輸出相應(yīng)信息，若電磁福射信號強度大于規(guī)定閾值，則控制本振模塊(5)使其輸出某一規(guī)定頻點的射頻信號作為本振信號給混頻器，微控制器模塊(4)還用于對各子頻段頻譜信號強度進行記錄，并輸出整個待測頻帶內(nèi)各子頻段的信號強度分布信息，本振模塊(5)用于輸出規(guī)定頻點的射頻信號給混頻器模塊(6)作為本振信號；混頻器模塊(6)用于對分路器模塊(2)輸出的另一路寬帶射頻信號進行混頻，得到混合中頻信號；濾波器模塊(7)用于對混合中頻信號進行濾波得到表征某一子頻段輻射信號的窄帶中頻信號并將其輸出給窄帶功率檢測模塊(8)，窄帶功率檢測模塊(8)用于對窄帶中頻信號進行放大、檢波和A/D變換，得到表征某一子頻段輻射信號強度的檢波電壓。
[0016]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，具有如下優(yōu)點:
[0017]1、本發(fā)明提出的空間電磁頻譜檢測方法，與傳統(tǒng)的功率檢測方法相比，增加了本振和混頻器等部件，保證了對輻射信號所處頻段的精確檢測。而且窄帶功率檢測模塊在一個固定的中頻頻段對信號進行檢波，檢測精度高。
[0018]2、本發(fā)明所采用的各部件在目前技術(shù)條件下設(shè)計難度小，可以集成于一塊印制電路板上，體積、重量、功耗較小，可靠度高，容易實現(xiàn)便攜式甚至可穿戴式應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是按照本發(fā)明的空間電磁頻譜檢測裝置的方框圖。
[0020]圖2是按照本發(fā)明的空間電磁頻譜檢測方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0021]如圖1所示的空間電磁頻譜檢測裝置包括包括天線模塊1，分路器模塊2，寬帶功率檢測模塊3，微控制器模塊4，本振模塊5，混頻器模塊6，濾波器模塊7，窄帶功率檢測模塊8。其中寬帶功率檢測模塊3 —般包括放大器、檢波器、A/D變換器等部分，本振模塊5 —般包括參考時鐘、鑒相器、環(huán)路濾波器、VC0等部分，窄帶功率檢測模塊8 一般包括放大器、檢波器、A/D變換器等部分。天線模塊1接收空間電磁輻射信號并輸出給分路器模塊2 ;分路器模塊2將信號分為兩路寬帶射頻信號并輸出給寬帶功率檢測模塊3和混頻器模塊5 ；寬帶功率檢測模塊3對分路器模塊2輸出的一路寬帶射頻信號進行放大、檢波和A/D變換；微控制器模塊4接收寬帶功率檢測模塊3和窄帶功率檢測模塊8輸出的數(shù)字化后的檢波電壓，通過檢波電壓對電磁輻射信號強度進行判斷，若小于規(guī)定閾值，則判定空間電磁環(huán)境正常，沒有福射危險，并輸出相應(yīng)信息，若電磁福射信號強度大于規(guī)定閾值，則控制本振模塊5使其輸出某一規(guī)定頻點的射頻信號作為本振信號給混頻器，微控制器模塊4還用于對各子頻段頻譜信號強度進行記錄，并輸出整個待測頻帶內(nèi)各子頻段的信號強度分布信息，；本振模塊5輸出規(guī)定頻點的射頻信號給混頻器模塊6作為本振信號；混頻器模塊6對分路器模塊2輸出的另一路寬帶射頻信號進行混頻，得到混合中頻信號；濾波器模塊7對混合中頻信號進行濾波得到表征某一子頻段輻射信號的窄帶中頻信號并將其輸出給窄帶功率檢測模塊8，窄帶功率檢測模塊8對窄帶中頻信號進行放大、檢波和A/D變換，得到表征某一子頻段輻射信號強度的檢波電壓。
[0022]如圖2所示的空間電磁頻譜檢測方法包括下列步驟:
[0023]1)天線接收空間電磁輻射信號，通過分路器分為兩路寬帶射頻信號輸出，實施例由圖1中的天線模塊1和分路器模塊2來完成；
[0024]2)其中一路寬帶射頻信號進入寬帶功率檢測模塊，進行信號放大、檢波，得到表征信號強度的檢波電壓值，對其進行A/D變換后輸出給微控制器，實施例由圖1中的寬帶功率檢測模塊3來完成；
[0025]3)微控制器通過檢波電壓值對電磁輻射信號強度進入判斷，若小于規(guī)定閾值，則判定空間電磁環(huán)境正常，沒有福射危險，并輸出相應(yīng)信息，結(jié)束檢測方法；若電磁福射信號強度大于規(guī)定閾值，則進入步驟4實施例由圖1中的微控制器模塊4來完成；
[0026]4)微控制器控制本振模塊，輸出某一規(guī)定頻點的射頻信號作為本振信號給混頻器，由混頻器對分路器輸出的另一路寬帶射頻信號進行混頻，實施例由圖1中的微控制器模塊4、本振模塊5和混頻器模塊6來完成；
[0027]5)混頻后的混合中頻信號進入濾波器濾波，得到表征寬帶射頻信號中某一子頻段頻譜的窄帶中頻信號，實施例由圖1中的濾波器模塊7來完成；
[0028]6)窄帶中頻信號進入窄帶功率檢測模塊，進行信號放大、檢波，得到表征某一子頻段頻譜信號強度的檢波電壓值，對其進行A/D變換后輸出給微控制器，實施例由圖1中的窄帶功率檢測模塊8來完成；
[0029]7)微控制器控制本振模塊，改變其輸出頻點，重復(fù)進行步驟4?6，得到表征另一子頻段頻譜信號強度的數(shù)據(jù)，如此迭代，直至將整個需要測量的寬帶頻譜掃描完成，實施例由圖1中的微控制器模塊4、本振模塊5、混頻器模塊6、濾波器模塊7和窄帶功率檢測模塊8來完成；
[0030]8)微控制器對各子頻段頻譜信號強度進行記錄，并輸出整個待測頻帶內(nèi)各子頻段的信號強度分布信息，實施例由圖1中的微控制器模塊4來完成。
【權(quán)利要求】
1.一種空間電磁頻譜檢測方法，其特征在于包括步驟: 1)天線接收空間電磁輻射信號，通過分路器分為兩路寬帶射頻信號輸出； 2)其中一路寬帶射頻信號進入寬帶功率檢測模塊，進行信號放大、檢波，得到表征信號強度的檢波電壓值，對其進行A/D變換后輸出給微控制器； 3)微控制器通過檢波電壓值對電磁輻射信號強度進行判斷，若小于規(guī)定閾值，則判定空間電磁環(huán)境正常，沒有輻射危險，并輸出相應(yīng)信息，結(jié)束空間電磁頻譜檢測方法；若電磁輻射信號強度大于規(guī)定閾值，則進入步驟4) 4)微控制器控制本振模塊，輸出某一規(guī)定頻點的射頻信號作為本振信號給混頻器，由混頻器對分路器輸出的另一路寬帶射頻信號進行混頻； 5)混頻后的混合中頻信號進入濾波器濾波，得到表征寬帶射頻信號中某一子頻段頻譜的窄帶中頻信號； 6)窄帶中頻信號進入窄帶功率檢測模塊，進行信號放大、檢波，得到表征某一子頻段頻譜信號強度的檢波電壓值，對其進行A/D變換后輸出給微控制器； 7)微控制器控制本振模塊，改變其輸出頻點，重復(fù)進行步驟4)?6)，得到表征另一子頻段頻譜信號強度的數(shù)據(jù)，如此迭代，直至將整個需要測量的寬帶頻譜掃描完成； 8)微控制器對各子頻段頻譜信號強度進行記錄，并輸出整個待測頻帶內(nèi)各子頻段的信號強度分布信息，結(jié)束空間電磁頻譜檢測方法。
2.一種空間電磁頻譜檢測裝置，其包括:天線模塊(I)，分路器模塊(2)，寬帶功率檢測模塊(3)，微控制器模塊(4)，本振模塊(5)，混頻器模塊(6)，濾波器模塊(7)，窄帶功率檢測模塊(8)，其中:天線模塊(I)用于接收空間電磁輻射信號并輸出給分路器模塊(2);分路器模塊(2)用于將信號分為兩路寬帶射頻信號并輸出給寬帶功率檢測模塊(3)和混頻器模塊(5);寬帶功率檢測模塊(3)用于對分路器模塊(2)輸出的一路寬帶射頻信號進行放大、檢波和A/D變換；微控制器模塊(4)用于接收寬帶功率檢測模塊(3)和窄帶功率檢測模塊(8)輸出的數(shù)字化后的檢波電壓，通過檢波電壓對電磁輻射信號強度進入判斷，若小于規(guī)定閾值，則判定空間電磁環(huán)境正常，沒有輻射危險，并輸出相應(yīng)信息，若電磁輻射信號強度大于規(guī)定閾值，則控制本振模塊(5)使其輸出某一規(guī)定頻點的射頻信號作為本振信號給混頻器，微控制器模塊(4)還用于對各子頻段頻譜信號強度進行記錄，并輸出整個待測頻帶內(nèi)各子頻段的信號強度分布信息，本振模塊(5)用于輸出規(guī)定頻點的射頻信號給混頻器模塊(6)作為本振信號；混頻器模塊(6)用于對分路器模塊(2)輸出的另一路寬帶射頻信號進行混頻，得到混合中頻信號；濾波器模塊(7)用于對混合中頻信號進行濾波得到表征某一子頻段輻射信號的窄帶中頻信號并將其輸出給窄帶功率檢測模塊(8)，窄帶功率檢測模塊(8)用于對窄帶中頻信號進行放大、檢波和A/D變換，得到表征某一子頻段輻射信號強度的檢波電壓。
【文檔編號】G01R29/08GK104316778SQ201410635992
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】李建, 張曉軍 申請人:李建, 張曉軍