一种环境电磁辐射监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环境监测领域，特别是涉及一种环境电磁辐射监测系统。
【背景技术】
[0002] 目前，较好实现环境电磁监测的仪器主要是由R&S以及Tektronix、Anritsu、 Agilent等公司生产，这些环境电磁监测仪器主要是针对专业用户和高端客户，不仅功能复 杂、操作繁琐，而且价格昂贵、体积庞大，很难在家庭化环境电磁监测中推广应用。
[0003] 具体地，这些环境电磁监测仪器应用于家庭化环境电磁监测具有如下缺点：
[0004] 1.其射频性能往往高于家庭化环境电磁监测要求，因此其成本高，同时其处理器 往往性能很高，造成了不必要的浪费；
[0005] 2.信号处理过程复杂，其中包括大量AD采样和数字信号处理过程，需要消耗大量 资源来完成该工作；
[0006] 3.体积庞大，不适合家庭普及化；
[0007] 4.价格昂贵，通常一台设备几万至几十万不等；
[0008] 5.功耗大，为了实现其射频性能及数字信号处理性能，该过程需要消耗大量电能。
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的技术问题是提供一种环境电磁辐射监测系统，用以实现环境中的 电磁辐射监测问题。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明提供一种环境电磁辐射监测系统，包括：
[0011] 本振模块，用于产生本振扫频信号；
[0012] 信号接收模块，用于接收监测的环境中电磁辐射的射频信号；
[0013] 下变频混频器，用于将本振模块产生的本振扫频信号和信号接收模块接收的射频 信号进行混频，下变频后输出中频信号；
[0014] 第一低通滤波器，用于对下变频混频器输出的中频信号进行滤波；
[0015] 中频信号检测模块，用于接收滤波后的中频信号，以及将中频信号的功率大小转 换成模拟电平值；
[0016] 控制模块，用于获取模拟电平值，并将该模拟电平值转换成数字信号电平值。
[0017] 进一步，监测的环境中电磁辐射的射频信号的最小频率带宽为第一低通滤波器的 带宽的二倍。进一步，第一低通滤波器的3带宽为f，本振信号从一个的扫频频率变化到 另一个的扫频频率f〇,所述系统监测的环境中电磁辐射的射频信号的频率范围为备±￥之 间，其中Λ f也为本振模块产生的相邻本振信号的频率差。
[0018] 进一步，当本振信号以Af为步进扫频输出时，环境中电磁辐射的射频信号也以 A f为步进依次被监测。
[0019] 进一步，本振模块包括：
[0020] 本振信号产生单元，用于产生本振信号；
[0021] 本振信号滤波单元，用于对本振信号进行滤波。
[0022] 进一步，信号接收模块包括：
[0023] 天线，用于接收监测的环境中电磁辐射的射频信号；
[0024] 第二低通滤波器，用于将接收的射频信号进行滤波；
[0025] 低噪声放大器模块，用于放大滤波后的射频信号。
[0026] 进一步，控制模块，还用于获取数字信号电平值对应的频率值，以及根据数字信号 频率值和电平值计算出环境中电磁辐射的射频信号的频率和功率值，及控制本振模块产生 的本振扫频信号的频率范围和扫频频段。
[0027] 进一步，所述系统还包括：
[0028] 中频信号放大模块，用于放大第一低通滤波器滤波后的中频信号，并将滤波放大 后的中频信号输出到中频信号检测模块；
[0029] 中频信号检测模块，用于接收滤波放大后的中频信号，以及将中频信号的功率大 小转换成模拟电平值。
[0030] 进一步，所述系统还包括：
[0031] 通信模块，用于将控制模块转换的数字信号电平值传送给上位机，以及用于将上 位机发送的控制指令传送给控制模块。
[0032] 进一步，所述系统还包括：
[0033] 上位机，用于获取数字信号电平值对应的频率值，以及根据数字信号频率值和电 平值计算出环境中电磁辐射的射频信号的频率和功率值，还用于控制本振模块产生的本振 扫频信号的频率范围和扫频频段。
[0034] 本发明有益效果如下：本发明的监测系统具有可编程，多功能，能耗低，操作简单 等特点，能有效测量空间环境射频辐射信号，并有效定量分析信号功率，可应用于环境电磁 辐射测量与监测。
【附图说明】
[0035] 图1是本发明实施例中一种环境电磁辐射监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0036] 为了实现环境中的电磁辐射监测问题，本发明提供了一种环境电磁辐射监测系 统，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具 体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0037] 图1是本发明实施例中一种环境电磁辐射监测系统的结构示意图；如图1所示，该 系统采用零中频的方式，包括：
[0038] 本振模块，用于产生并输出本振扫频信号。
[0039] 信号接收模块，用于接收并输出环境中电磁辐射的射频信号。
[0040] 下变频混频器，用于将本振模块输出的本振扫频信号和信号接收模块输出的射频 信号混频实现下变频，产生并输出中频信号。
[0041] 第一低通滤波器，用于对下变频混频器输出的中频信号进行滤波并输出。
[0042] 中频信号放大模块，用于对第一低通滤波器输出的中频信号进行放大并输出；经 过第一低通滤波器滤波后的中频信号，在中频信号放大模块中放大，提高了本环境电磁辐 射监测系统的监测灵敏度。
[0043] 中频信号检测模块，用于检测中频信号放大模块输出的中频信号强度，将其转化 并输出相应模拟电平值，也就是说中频信号检测模块将该中频信号的功率转为相应模拟电 平值并输出。中频信号检测模块中的检波器的动态范围以及最小监测信号的功率决定了本 监测系统的动态范围和灵敏度。
[0044] 控制模块，用于将中频信号检测模块输出的模拟电平值转换成相应数字信号电平 值，以及用于控制本振模块产生的扫频信号的频率范围和扫频频段，还可以用于获取数字 信号电平值对应的频率值，以及分析该数字信号频率值和电平值并计算出其相应检测到的 环境中电磁辐射的射频信号的频率和功率值及显示该频率和功率值。控制模块可以为MCU、 ARM等具有采样功能（ADC)的控制模块。
[0045] 本监测系统的体积小巧，携带方便，可以制备成可穿戴设备形式推广，也可以跟上 位机配合使用，非常方便。
[0046] 当本监测系统与上位机配合使用时，本监测系统还包括通信模块，同时可以将控 制模块中用于分析该数字信号（包括频率值和电平值）并计算出其相应检测到的环境中电 磁辐射的射频信号的频率和功率值及显示该频率和功率值的功能，通过上位机实现，也就 是在上位机中预先安装根据数字信号电平值分析和计算出相应的射频信号的频率和功率 值的程序（例如APP)即可实现该功能。上位机可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等各类 具有蓝牙或者其他无线及有线通