知用户探测到目标物。
[0023]发射机21产生的发射信号经低通滤波器26后，由2.4GHz天线29辐射出去。本实用新型的发射机21的电路原理框图如图2所示。发射机21中的单片机收到控制器24的串口指令后，控制数字频率合成器产生基本的发射频率，发射频率在2.4?2.42GHz可调。数字频率合成器的参考频率为10MHz，由控制器24提供。数字频率合成器输出的发射信号经放大器放大后，送至程控衰减器，再经滤波器滤波后，送至功率放大器和末级放大器放大，经低通滤波器26滤波后，由2.4GHz天线29发射出去。发射机21的功率调节由控制器改变程控衰减器的编程电压来实现，输出功率在1毫瓦?4瓦之间变化。发射机21能够提供脉冲发射和连续波发射两种模式，由控制器24控制功率放大器和末级放大器的供电电压来实现，脉冲发射的占空比能够由控制器24灵活设定。在发射功率不变的情况下，脉冲发射能大大降低探测器的功耗。
[0024]本实用新型包含4.8GHz接收机22和7.2GHz接收机23; 4.8GHz接收机22用来接收非线性结点辐射的二次谐波信号，接收频率范围4.8?4.84GHz ; 7.2GHz接收机23用来接收非线性结点辐射的三次谐波信号，接收频率范围7.2?7.26GHz o4.8GHz接收机22、7.2GHz接收机23的电路原理相同，图3给出了4.8GHz接收机22的电路原理框图，如图3所示，4.8GHz天线210将接收到的非线性结点辐射的二次谐波信号经4.8GHz带通滤波器27滤波后送至4.8GHz接收机22，接收的二次谐波信号由低噪声放大器放大后，经衰减器，由混频器下变频至中频418MHz，再经中频放大器放大、中频滤波器滤波后，送至解调器检波、解调。混频的本振信号由4.8GHz接收机22的单片机控制锁相环和压控振荡器产生，经4.8GHz接收机22的放大器放大后送至混频器。锁相环的输入参考频率为10MHz，与发射机21使用相同的参考频率源，均由控制器24提供。为了接收二次谐波信号4.8?4.84GHz，锁相环和压控振荡器输出的本振信号频率应为4.382?4.422GHz，使其下变频至418MHz。控制器24读取解调器输出的接收强度指示电平，对其进行采样和数据处理后，送显示屏25显示。当接收强度指示电平高于预设阈值时，表示检测到非线性结点，控制器24给出声音信号驱动扬声器44发出声响，告知用户探测到目标物。4.8GHz接收机22的灵敏度可调，由控制器24给出相应串口指令，4.8GHz接收机22的单片机收到指令后，改变衰减器的编程电压来实现。
[0025]7.2GHz接收机23的工作原理与4.8GHz接收机22完全相同，除锁相环和压控振荡器不同外，所采用的器件均相同。为了接收三次谐波信号7.2?7.26GHz，7.2GHz接收机23的锁相环和压控振荡器输出的本振信号频率应为6.782?6.842GHz，使其下变频至418MHz。
[0026]本实用新型的探测器使用三个天线:(l)2.4GHz天线29用于辐射发射信号，(2)4.8GHz天线210用于接收非线性结点辐射的二次谐波信号；(3)7.2GHz天线211用于接收非线性结点辐射的三次谐波信号，2.4GHz天线29、4.8GHz天线210、7.2GHz天线211均使用微带圆极化天线，所述微带圆极化天线为平面结构且体积小、重量轻。所述微带圆极化天线能接收任意极化的来波，其辐射波能由任意极化的天线接收到，故收发均采用微带圆极化天线且不必考虑探测器的扫描角度以实现更好的探测效果。2.4GHz天线29、4.8GHz天线210、7.2GHz天线211分别覆盖发射频率2.4?2.42GHz、接收的二次谐波频率4.8?4.84GHz和三次谐波频率7.2?7.26GHz。
[0027]低通滤波器26连接发射机21和2.4GHz天线29，低通滤波器26用于滤除发射机21自身产生的二次谐波信号和三次谐波信号，防止发射机21产生的谐波信号干扰要接收的谐波信号。4.8GHz带通滤波器27连接4.8GHz接收机22和4.8GHz天线210并阻止发射信号进入4.8GHz接收机22。7.2GHz带通滤波器28连接7.2GHz接收机23和7.2GHz天线211，阻止发射信号进入7.2GHz接收机23。
[0028]主机2上装有一个显示屏25，能够显示当前本实用新型探测器的发射功率大小和探测结果指示。显示屏25上设有三列LED灯柱和两个LED判别灯，比如一列黄色LED灯柱、一列绿色LED灯柱和一列红色LED灯柱，分别表示发射功率大小、接收的二次谐波强度和三次谐波强度，红色、绿色LED判别灯各一个。绿色判别灯亮时，表示探测到的非线性结点是半导体结点；红色判别灯亮时，表示本实用新型探测到了金属结点；二者都不亮时，则表示没有探测到任何非线性结点。两个LED判别灯的增加，使探测结果显示更直观，不再需要用户自己去判断，这也是本实用新型的一个创新。
[0029]手柄4用来安装本实用新型的开关41、充电电池42、按键43、扬声器44。开关41安装在手柄4的侧面，供用户开启或关闭本实用新型的探测器。手柄4上的按键43供用户操作、控制本实用新型的探测器的运行，即手柄4上的按键43能够选择相应的探测模式、调节频率和功率大小、改变4.8GHz接收机22和7.2GHz接收机23的灵敏度。手柄4内置的扬声器44能在检测到非线性结点时接收控制器24给出的声音信号并发出声响以告知用户探测到了目标物。充电电池42作为本实用新型的探测器的电源用来给按键43、扬声器44以及主机2内的控制器24、发射机21、4.8GHz接收机22、7.2GHz接收机23和显示屏25供电。
[0030]转轴3用来连接主机2和手柄4并固定主机2和手柄4之间的角度。转轴3为空心并能够容纳连接主机2内电路和手柄4内电路的导线;转轴3能够调节主机2和手柄4间的角度并方便用户根据自己的操作习惯调整使用角度;调整转轴3，当主机2和手柄4折叠在一起时，本实用新型的长度最小，仅为20厘米。当主机2和手柄4完全展开后，本实用新型的长度最大，但也不超过40厘米;相比传统的非线性结点探测器，本实用新型的重量仅0.75公斤，且体积小巧、重量轻，用户使用起来更为轻便。本实用新型具有自动功率调节功能，当接收到的信号强度指示信号达到饱和时，控制电路会自动降低发射信号的功率；当接收信号强度指示信号趋于噪声电平时，控制器24会自动增加发射信号的功率，使探测结构更明显。本实用新型能自动调整发射功率并能大大减少探测时用户的手动操作;本实用新型还具有躲避干扰频率的功能，本实用新型的发射频率较宽，本实用新型能找到一个电磁干扰小的频率来探测并大大提高了对电子目标探测的准确性。
[0031]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种2.4GHz手持式非线性结点探测器，其特征在于，包括:依次连接的主机、转轴、手柄，所述转轴连接主机和手柄，所述手柄中安装有开关、充电电池、按键、扬声器； 所述主机包括发射机、4.8GHz接收机、7.2GHz接收机、控制器、显示屏、低通滤波器、4.8GHz带通滤波器、7.2GHz带通滤波器、2.4GHz天线、4.8GHz天线和7.2GHz天线；所述2.4GHz天线、低通滤波器、发射机、控制器依次连接;所述4.8GHz天线、4.8GHz带通滤波器、4.8GHz接收机、控制器依次连接;所述7.2GHz天线、7.2GHz带通滤波器、7.2GHz接收机、控制器依次连接;所述控制器与显示屏连接;所述控制器与按键、充电电池、扬声器连接;所述按键与开关连接。2.根据权利要求1所述的一种2.4GHz手持式非线性结点探测器，其特征在于，所述发射机包括:单片机、放大器、数字频率合成器、程控衰减器、滤波器、功率放大器、末级放大器；所述单片机、放大器、数字频率合成器、程控衰减器、滤波器、功率放大器、末级放大器、低通滤波器、2.4GHz天线依次连接;所述单片机、数字频率合成器、程控衰减器、功率放大器、末级放大器分别与控制器连接。3.根据权利要求1所述的一种2.4GHz手持式非线性结点探测器，其特征在于，所述4.8GHz接收机包括:低噪声放大器、衰减器、混频器、中频放大器、中频滤波器、解调器、单片机、锁相环、压控振荡器、放大器;所述4.8GHz天线、4.8GHz带通滤波器、低噪声放大器、衰减器、混频器、中频放大器、中频滤波器、解调器、控制器依次连接;所述单片机与衰减器、锁相环、控制器连接;所述控制器、锁相环、压控振荡器、放大器、混频器依次连接。4.根据权利要求1所述的一种2.4GHz手持式非线性结点探测器，其特征在于，所述转轴里面有连接主机内电路和手柄内电路的导线。5.根据权利要求1或4任意一项所述的一种2.4GHz手持式非线性结点探测器，其特征在于，所述2.4GHz天线、所述4.8GHz天线和所述7.2GHz天线均使用微带圆极化天线。
【专利摘要】本实用新型公开了一种2.4GHz手持式非线性结点探测器,包括：主机、转轴、手柄，所述主机包括发射机、4.8GHz接收机、7.2GHz接收机、控制器、显示屏、低通滤波器、4.8GHz带通滤波器、7.2GHz带通滤波器、2.4GHz天线、4.8GHz天线和7.2GHz天线；本实用新型的优点是体积小巧紧凑、使用轻便、具有探测结果判别功能，能将探测器的发射频率提高至2.4GHz并使探测性能大大提高；本实用新型具有脉冲发射及自动功率调节功能，不但能降低功耗，还能提高探测的有效性。本实用新型能够我自动搜索空闲信道并躲避周围环境电磁干扰，提高了电子目标探测的准确性。
【IPC分类】H04B1/40, H04B17/30
【公开号】CN205092858
【申请号】CN201520710921
【发明人】范蓓, 任丽红, 何昌见, 韩忠华, 杨扬, 周珺, 杜菲
【申请人】公安部第一研究所, 北京中盾安全技术开发公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年9月14日