[发明专利]一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器

权利要求书

1.一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器，其特征在于，包括：

获取梳状谱信号，并通过一级下变频器对生成的梳状谱信号进行第一次下变频处理，生成中频信号；

通过二级下变频器对生成的所有中频信号进行第二次下变频处理，得到探测信号；

对所述探测信号进行时域频谱特征分析，得到分析结果。

2.如权利要求1所述的一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器，其特征在于，所述多通道微波探测器包括相位参考晶振(1)、梳状谱发生器、定频信号发生器(7)、下变频器、微波天线和数据采集处理器(9)；其中，所述梳状谱微波源包括第一梳状谱发生器(2)和第二梳状谱发生器(6)，所述下变频器包括一级下变频器(5)和二级下变频器(8)；所述微波天线包括微波发射天线(3)和微波接收天线(4)；

所述相位参考晶振(1)，用于生成锁相参考信号，并分别发送给第一梳状谱发生器(2)、第二梳状谱发生器(6)和定频信号发生器(7)；

所述第一梳状谱发生器(2)，用于基于所述锁相参考信号生成第一梳状谱信号并发送给微波发射天线(3)；

所述微波接收天线(4)，用于将接收到的第一梳状谱信号发送给一级下变频器(5)；

所述第二梳状谱发生器(6)，用于基于所述锁相参考信号生成第二梳状谱信号并发送给一级下变频器(5)；

所述一级下变频器(5)，用于对所述微波接收天线(4)发送的第一梳状谱信号和所述第二梳状谱发生器(6)发送的第二梳状谱信号进行第一次下变频处理，并将第一次下变频处理后的信号发送给二级下变频器(8)；

所述定频信号发生器(7)，用于生成相位锁定定频信号并发送给所述二级下变频器(8)；

所述二级下变频器(8)，用于根据相位锁定定频信号，对所述第一次下变频处理后的信号进行第二次下变频处理，得到探测信号并发送给数据采集处理器(9)进行时域频谱特征分析，得到分析结果。

3.如权利要求2所述的一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器，其特征在于，所述梳状谱发生器包括定频微波源(10)、阶跃恢复二极管(11)和放大器(12)；

所述定频微波源(10)，用于根据微波探测器的通道间隔设定微波频率，根据阶跃恢复二极管(11)的输入功率设定微波功率，并基于所述微波频率和所述微波功率产生微波能量发送给阶跃恢复二极管(11)；

所述阶跃恢复二极管(11)，用于基于所述微波能量产生输入信号的高次谐波；

所述放大器(12)，用于对所述高次谐波进行功率放大，生成梳状谱信号。

4.如权利要求2所述的一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器，其特征在于，所述锁相参考信号的频率与所述第一梳状谱发生器(2)、所述第二梳状谱发生器(6)和所述定频信号发生器(7)的输入频率相同；所述锁相参考信号的功率为所述第一梳状谱发生器(2)、所述第二梳状谱发生器(6)和所述定频信号发生器(7)的输入功率之和。

5.如权利要求2所述的一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器，其特征在于，所述相位锁定定频信号的频率为第一梳状谱信号和第二梳状谱信号的频率差，功率根据二级下变频器(8)的输入功率确定。

6.如权利要求1所述的一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器，其特征在于，所述微波发射天线(3)的馈源端与所述第一梳状谱发生器(2)的输出端连接；所述微波接收天线(4)的馈源端与所述一级下变频器(5)的射频端连接。

7.如权利要求1所述的一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器，其特征在于，所述数据采集处理器(9)在得到探测信号后，对所述探测信号进行模数转换，得到对应的数字信号，并对得到的数字信号进行时域频谱特征分析，获取测量结果。

8.如权利要求2所述的一种基于梳状谱变频的多通道微波探测器，其特征在于，当进行反射测量时，所述微波发射天线(3)和所述微波接收天线(4)朝向被测物品且所述微波发射天线(3)和所述微波接收天线(4)的极化方向相同；当进行干涉测量时，所述微波发射天线(3)和所述微波接收天线(4)分别排布在被测物品的两侧且位置相对，所述微波发射天线(3)和所述微波接收天线(4)的极化方向相同。