六端口自我注入锁定雷达制造技术

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。还能降低硬件成本及消耗功率。还能降低硬件成本及消耗功率。

【技术实现步骤摘要】
六端口自我注入锁定雷达


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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。
[0005]本专利技术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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]较佳地，其中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第一输出端口输出第一振荡信号至该发射天线，该发射天线将该第一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，并将该接收信号传送至该自我注入锁定振荡器的注入端口，该自我注入锁定振荡器的第二输出端口输出第二振荡信号至该六端口频率解调单元的该耦合器。
[0009]较佳地，其中该振荡单元具有自我注入锁定振荡器、耦合单元及循环器，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输出该振荡信号至该循环器的第一端口，且该振荡信号由该循环器的第二端口输出至该耦合单元，该耦合单元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，该接收信号传送至该循环器的第三端口，该接收信号由该循环器的该第一端口输出并注入锁定该自我注入锁定振荡器。
[0010]较佳地，其中该相位位移器是对该第一耦合信号进行相位位移，使该第一耦合信号的相位减去该第二耦合信号的相位为(45
±
180
×
N)度或(135
±
180
×
N)度，其中N为自然数。
[0011]较佳地，其中该相位位移器是对该第二耦合信号进行相位位移，使该第一耦合信号的相位减去该第二耦合信号的相位为(45
±
180
×
N)度或(135
±
180
×
N)度，其中N为自然数。
[0012]较佳地，其中当该第一耦合信号的相位减去该第二耦合信号的相位为(45
±
180
×
N)度时，该处理器将该两个功率信号相减而得到同相信号并取出该同相信号的直流信号及交流信号，该处理器将该同相信号的该交流信号反向并进行该直流信号的偏移后，得到正交信号，最后将该同相信号及该正交信号进行反正切解调得到该基频信号。
[0013]较佳地，其中当该第一耦合信号的相位减去该第二耦合信号的相位为(135
±
180
×
N)度时，该处理器将该两个功率信号相减而得到同相信号并取出该同相信号的直流信号及交流信号，该处理器将该同相信号的该交流信号进行两次的该直流信号的偏移后，得到正交信号，最后将该同相信号及该正交信号进行反正切解调得到该基频信号。
[0014]较佳地，其中该信号处理单元具有两个模拟数字转换器，该两个模拟数字转换器分别电性连接该两个功率侦测器，以分别将该两个该功率信号转换为数字信号。
[0015]本专利技术以该六端口频率解调单元作为雷达的频率鉴别器能够让该六端口自我注入锁定雷达不受到硬件架构的限制，可操作于更高的频率而拥有极佳的灵敏度，且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，能够令该信号处理单元仅需两路的解调信号即可求得该物体的振动资讯，以降低该六端口自我注入锁定雷达的硬件成本及功率消耗。
附图说明
[0016]图1：依据本专利技术的一实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六端口自我注入锁定雷达，其特征在于，其包含：振荡单元，用以输出振荡信号；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；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；以及信号处理单元，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。2.根据权利要求1所述的六端口自我注入锁定雷达，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的六端口自我注入锁定雷达，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的六端口自我注入锁定雷达，其特征在于，其中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第一输出端口输出第一振荡信号至该发射天线，该发射天线将该第一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，并将该接收信号传送至该自我注入锁定振荡器的注入端口，该自我注入锁定振荡器的第二输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王复康，刘致榕，阮品勋，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：