[发明专利]六端口自我注入锁定雷达

说明书

一种六端口自我注入锁定雷达包含振荡单元、天线单元、六端口频率解调单元及信号处理单元，通过该六端口频率解调单元的该耦合器及该相位位移器的设置，让信号处理单元能够仅借由该六端口频率解调单元输出的两个解调信号求得物体的振动资讯，使得该六端口自我注入锁定雷达的操作频率可以不受到硬件架构的限制，还能降低硬件成本及消耗功率。

技术领域

本发明是关于一种自我注入锁定雷达，特别是关于一种六端口自我注入锁定雷达。

背景技术

现有习知的一种自我注入锁定雷达具有自我注入锁定振荡器、天线单元及频率解调单元，该自我注入锁定振荡器输出振荡信号，该天线单元电性连接该自我注入锁定振荡器以接收该振荡信号，且该天线单元将该振荡信号发射为发射信号至物体，该天线单元接收由该物体反射的反射信号为接收信号。若物体与该天线单元之间有着相对运动时，相对运动会对该发射信号造成都普勒效应(Doppler Effect)，使得该反射信号及该接收信号中含有相对运动的都普勒相移成分。含有都普勒相移成份的该接收信号传送并注入该自我注入锁定振荡器时，会对该自我注入锁定振荡器的振荡频率产生偏移，因此，该频率解调单元接收该自我注入锁定振荡器输出的该振荡信号并对其进行频率解调即可得到该相对运动的相关资讯。

一般自我注入锁定雷达使用延迟线频率鉴别器作为频率解调器，但若自我注入锁定振荡器操作于高频时，延迟线频率鉴别器中的混频器会难以实现，导致自我注入锁定雷达的操作频率受到限制，而无法再进一步地提高其对于细微振动的灵敏度。

发明内容

本发明的主要目的在于以六端口频率解调单元作为自我注入锁定雷达的频率解调器，让自我注入锁定雷达的操作频率不受频率解调器的硬件架构的限制，且借由耦合器的设计及相位位移器的相位位移，可让信号处理单元仅需六端口频率解调单元输出的两个解调信号即可求得物体的振动资讯，而能够降低所需的硬件成本。

本发明的一种六端口自我注入锁定雷达包含振荡单元、天线单元、六端口频率解调单元及信号处理单元，该振荡单元用以输出振荡信号，该天线单元耦接该振荡单元以接收该振荡信号，该天线单元用以将该振荡信号发射为发射信号至物体，该天线单元接收由该物体反射的反射信号为接收信号，且该接收信号注入锁定该振荡单元，使该振荡单元处于自我注入锁定状态，该六端口频率解调单元具有耦合器、相位位移器、延迟线及六端口解调电路，该耦合器耦接该振荡单元以接收该振荡信号，该耦合器用以将该振荡信号分为第一耦合信号及第二耦合信号，该相位位移器电性连接该耦合器，以对该第一耦合信号或该第二耦合信号进行相位位移，该延迟线电性连接该耦合器，以对该第二耦合信号进行延迟，该第一耦合信号作为本地振荡信号传送至该六端口解调电路，该第二耦合信号作为射频信号传送至该六端口解调电路，且该六端口解调电路对该本地振荡信号及该射频信号解调而输出两个解调信号，该信号处理单元具有两个功率侦测器及处理器，该两个功率侦测器电性连接该六端口解调电路以接收该两个解调信号，该两个功率侦测器用以侦测该两个解调信号的功率而输出两个功率信号，该处理器耦接该两个功率侦测器以接收该两个功率信号，该处理器根据该两个功率信号计算该物体的基频信号。

较佳地，其中该振荡单元具有自我注入锁定振荡器及耦合单元，该自我注入锁定振荡器的输出端口输出该振荡信号，该耦合单元电性连接该自我注入锁定振荡器、该天线单元及该六端口频率解调单元，该耦合单元由该自我注入锁定振荡器接收该振荡信号，并将该振荡信号耦合至该天线单元及该六端口频率解调单元的该耦合器，该耦合单元由该天线单元接收该接收信号，并将该接收信号耦合至该自我注入锁定振荡器的注入端口。

较佳地，其中该振荡单元具有自我注入锁定振荡器及耦合单元，该天线单元具有发射天线及接收天线，该自我注入锁定振荡器的输出端口输出该振荡信号，该耦合单元电性连接该自我注入锁定振荡器、该天线单元及该六端口频率解调单元，该耦合单元由该自我注入锁定振荡器接收该振荡信号，并将该振荡信号耦合至该发射天线及该六端口频率解调单元的该耦合器，该发射天线将该振荡信号发射为该发射信号，该接收天线接收该反射信号为该接收信号，该接收信号注入该自我注入锁定振荡器的注入端口。