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抗干扰 电子听音器

阅读：1026发布：2020-06-13

专利汇可以提供抗干扰电子听音器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种抗干扰电子听音器，包括多普勒收发装置、箱体、高频检波电路、低频放大电路、低频滤波电路、后级放大电路、单片机信号处理电路、电源模块，所述多普勒收发装置包括方锥形喇叭天线和收发单元，方锥形喇叭天线安装在收发单元上，箱体分隔成多个物理隔离屏蔽区，多普勒收发装置的收发单元、高频检波电路、低频放大电路、低频滤波电路、后级放大电路、单片机信号处理电路、电源模块分别设置在这些物理隔离屏蔽区内，多普勒收发装置的方锥形喇叭天线位于箱体上方。本实用新型完全杜绝外部电磁波进入电路部分进行干扰，因此外界干扰信号无法干扰，该探测器采用主动式探测其探测距离是当前进口同类产品探测距离的3-5倍，灵敏度和抗干扰能力处于遥遥领先。，下面是抗干扰电子听音器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种抗干扰电子听音器，包括多普勒收发装置、箱体、高频检波电路、低频放大电路、低频滤波电路、后级放大电路、单片机信号处理电路、电源模块，所述多普勒收发装置包括方锥形喇叭天线和收发单元，方锥形喇叭天线安装在收发单元上，所述收发单元包括单元本体以及设置在单元本体内的双波导腔体、体效应管和混频管，方锥形喇叭天线安装在单元本体顶面上，其特征在于：箱体分隔成多个物理隔离屏蔽区，多普勒收发装置的收发单元、高频检波电路、低频放大电路、低频滤波电路、后级放大电路、单片机信号处理电路、电源模块分别设置在这些物理隔离屏蔽区内，多普勒收发装置的方锥形喇叭天线位于箱体上方。
2.如权利要求1所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：所述单片机信号处理电路分析处理多普勒收发装置的发射部分产生微波高频信号；微波高频信号辐射到探测目标，被探测目标通过自身特征对空间中发出反射信号；反射信号被多普勒收发装置的接收装置接收，接收的反射信号通过高频检波电路对高频信号进行检波处理获得低频有效信号；低频有效信号经低频放大电路放大后进入低频滤波电路进行滤波处理后再送至单片机信号处理电路进行分析处理，最后得到的信号进入后级放大电路进行后级放大后输出提示信号提示操作者发现目标。
3.如权利要求2所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：提示信号为音频信号，操作者通过有线耳机听取音频信号。
4.如权利要求1所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：所述箱体采用铝合金制成，任意两个相邻物理隔离屏蔽区之间的连接处采用导电屏蔽胶密封。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：位于不同物理隔离屏蔽区之间的电路采用同轴屏蔽线连接。
6.如权利要求1-4中任意一项所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：所述物理隔离屏蔽区的数目为5个，5个物理隔离屏蔽区分别为高频检波及低频放大区、低频滤波区、后级放大区、单片机信号处理区、电源模块区，多普勒收发装置的收发单元、高频检波电路、低频放大电路分别设置在高频检波及低频放大区内，低频滤波电路设置在低频滤波区内，后级放大电路设置在后级放大区内，单片机信号处理电路设置在单片机信号处理区内，电源模块设置在电源模块区内。
7.如权利要求6所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：所述体效应管、双波导腔体和方锥喇叭构成多普勒收发装置的发射部分，体效应管阴极与双波导腔体连接并进行热量导出，体效应管安装在双波导腔体内部距离端口12.5mm处并且体效应管距离双波导腔体反射面29mm。
8.如权利要求6所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：体效应管阴极与双波导腔体连接，阳极通过铜柱连接导出双波导腔体接到电源模块上。
9.如权利要求6所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：混频管、双波导腔体和方锥喇叭构成多普勒收发装置的接收部分，混频管安装在双波导腔体内部距离端口33.5mm处并且混频管距离双波导腔体反射面8mm。
10.如权利要求6所述的抗干扰电子听音器，其特征在于：混频管阴极与双波导腔体连接，之间添加一个铜垫片，混频管阳极与一个铜柱连接导出双波导腔体的探测信号。

说明书全文

抗干扰电子听音器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种在电磁干扰状态下对机械及电子类爆炸物的探测设备，更具体地说涉及一种抗干扰、灵敏度高、性能稳定可靠、能在电磁干扰下正常工作，可以同时探测机械定时引爆装置、电子定时引爆装置和无线遥控引爆装置的抗干扰电子听音器。

背景技术

[0002] 近年来国际形势不断恶化，极端势力急剧膨胀，多种的反和谐恐怖爆炸事件频发，国内爆炸案件也逐年增多，在这类案件中有电子引爆方式也有无线电子方式。而目前国内在这类探测器上还处于技术短缺状态，通常在处理这类案件时都需要对现场进行电磁干扰，然而很多探测器在这种条件下时不能正常工作的，从而就无法实现对爆炸物进行探测。

[0003] 由于国外同类进口产品功能差，灵敏度很低，功能单一，电子式探测器只能探测电子类，而机械式探测器也只能探测机械类，而且探测距离近，最主要是在开启电磁干扰情况下误报率太高，因此这些国外同类进口产品已经不能满足我国有关部门对安检技术设备的要求。发明内容

[0004] 本实用新型的目的，是提供一种抗干扰电子听音器，这种抗干扰电子听音器能够抗干扰，灵敏度高、性能稳定可靠、能在电磁干扰下正常工作，可以同时探测机械定时引爆装置、电子定时引爆装置和无线遥控引爆装置。采用的技术方案如下：

[0005] 一种抗干扰电子听音器，包括多普勒收发装置、箱体、高频检波电路、低频放大电路、低频滤波电路、后级放大电路、单片机信号处理电路、电源模块，所述多普勒收发装置包括方锥形喇叭天线和收发单元，方锥形喇叭天线安装在收发单元上，所述收发单元包括单元本体以及设置在单元本体内的双波导腔体、体效应管和混频管，方锥形喇叭天线安装在单元本体顶面上，其特征在于：箱体分隔成多个物理隔离屏蔽区，多普勒收发装置的收发单元、高频检波电路、低频放大电路、低频滤波电路、后级放大电路、单片机信号处理电路、电源模块分别设置在这些物理隔离屏蔽区内，多普勒收发装置的方锥形喇叭天线位于箱体上方。

[0006] 较优的方案，所述单片机信号处理电路分析处理多普勒收发装置的发射部分产生微波高频信号；微波高频信号辐射到探测目标，被探测目标通过自身特征对空间中发出反射信号；反射信号被多普勒收发装置的接收装置接收，接收的反射信号通过高频检波电路对高频信号进行检波处理获得低频有效信号；低频有效信号经低频放大电路放大后进入低频滤波电路进行滤波处理后再送至单片机信号处理电路进行分析处理，最后得到的信号进入后级放大电路进行后级放大后输出提示信号提示操作者发现目标。整个信号走向都在单片机信号处理电路的控制中完成。

[0007] 更优的方案，提示信号为音频信号，操作者通过有线耳机听取音频信号。

[0008] 较优的方案，所述箱体采用铝合金制成，任意两个相邻物理隔离屏蔽区之间的连接处采用导电屏蔽胶密封。

[0009] 较优的方案，位于不同物理隔离屏蔽区之间的电路采用同轴屏蔽线连接。

[0010] 较优的方案，所述物理隔离屏蔽区的数目为5个，5个物理隔离屏蔽区分别为高频检波及低频放大区、低频滤波区、后级放大区、单片机控制区、电源模块区，多普勒收发装置的收发单元、高频检波电路、低频放大电路分别设置在高频检波及低频放大区内，低频滤波电路设置在低频滤波区内，后级放大电路设置在后级放大区内，单片机信号处理电路设置在单片机控制区内，电源模块设置在电源模块区内。

[0011] 更优的方案，所述体效应管、双波导腔体和方锥喇叭构成多普勒收发装置的发射部分，体效应管阴极与双波导腔体连接并进行热量导出，体效应管安装在双波导腔体内部距离端口12.5mm处并且体效应管距离双波导腔体反射面29mm。

[0012] 更优的方案，体效应管阴极与双波导腔体连接，阳极通过铜柱连接导出双波导腔体接到电源模块上。双波导腔体是完全屏蔽的，在阳极处采用金属屏蔽同时对该加工件进行处理，做到既能屏蔽还能起到绝缘作用，绝缘程度不小于10M欧姆。

[0013] 更优的方案，混频管、双波导腔体和方锥喇叭构成多普勒收发装置的接收部分，混频管安装在双波导腔体内部距离端口33.5mm处并且混频管距离双波导腔体反射面8mm。

[0014] 更优的方案，混频管阴极与双波导腔体连接，之间添加一个铜垫片，混频管阳极与一个铜柱连接导出双波导腔体。这里通过改变铜垫片直径大小与铜柱之间的间距来调节二极管的寄生电容，调节二极管自身振荡频率使其与接收到的频率相同。

[0015] 更优的方案，高频检波电路连接到微波接收端，接收端连接两个二极管作为微波负载（起到带载保护作用），高频检波电路输出微波载频信号在10.5GHz。高频检波电路检波完成的信号进行前级信号放大，信号一级放大后输出，进行滤波处理，进入多级低频滤波电路进行滤波处理，然后进入单片机信号处理电路对信号进行分析处理，最后进行后级放大并输出，经过滤波后输出声音信号提示操作者发现目标。整个电路在低频放大电路和后级放电电路中都有单片机信号处理单元，单片机在这里分别起到了对噪声的压制、信号放大倍数控制、输出信号的失真效验及信号分析处理等作用。

[0016] 本实用新型对照现有技术的有益效果是，由于箱体结构紧凑，其内部模块全部采用全金属屏蔽，并且各自之间采用物理隔离处理，信号耦合通过电容多级滤波处理，完全杜绝外部电磁波进入电路部分进行干扰，因此外界干扰信号无法干扰，该探测器采用主动式探测其探测距离是当前进口同类产品探测距离的 3-5倍，灵敏度和抗干扰能力处于遥遥领先。附图说明

[0017] 图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

[0018] 图2是图1所示优选实施例的俯视图；

[0019] 图3是图1所示优选实施例多普勒收发装置的结构示意图；

[0020] 图4是图3的剖视图；

[0021] 图5是图1所示优选实施例的电路原理方框图。

具体实施方式

[0022] 如图1-5所示，本优选实施例中的抗干扰电子听音器，包括多普勒收发装置1、箱体2、高频检波电路3、低频放大电路4、低频滤波电路5、后级放大电路6、单片机信号处理电路
7、电源模块8。

[0023] 所述多普勒收发装置1包括方锥形喇叭天线101和收发单元102，方锥形喇叭天线101安装在收发单元102上，所述收发单元102包括单元本体1021以及设置在单元本体1021内的双波导腔体1022、体效应管1023和混频管1024，方锥形喇叭天线101安装在单元本体
1021顶面上。

[0024] 所述箱体2分隔成5个物理隔离屏蔽区，5个物理隔离屏蔽区分别为高频检波及低频放大区201、低频滤波区202、后级放大区203、单片机控制区204、电源模块区205；多普勒收发装置1的收发单元102、高频检波电路3、低频放大电路4分别设置在高频检波及低频放大区201内，低频滤波电路5设置在低频滤波区202内，后级放大电路6设置在后级放大区203内，单片机信号处理电路7设置在单片机控制区204内，电源模块8设置在电源模块区205内，多普勒收发装置1的方锥形喇叭天线101位于箱体2上方。为了便于了解箱体2结构，图1中未画出高频检波电路3、低频放大电路4、低频滤波电路5、后级放大电路6、单片机信号处理电路7、电源模块8。

[0025] 所述箱体2采用铝合金制成，任意两个相邻物理隔离屏蔽区之间的连接处采用导电屏蔽胶密封。位于不同物理隔离屏蔽区之间的电路采用同轴屏蔽线连接。由于每个区域采用金属屏蔽罩隔离，并且采用同轴屏蔽线连接电路，因此使整个系统完全和外界电磁波进行隔离。

[0026] 体效应管1023、双波导腔体1022和方锥喇叭构成多普勒收发装置1的发射部分，体效应管1023安装在双波导腔体1022内部距离端口12.5mm处并且体效应管1023距离双波导腔体1022反射面29mm。

[0027] 体效应管1023阴极与双波导腔体1022连接，阳极通过铜柱连接导出双波导腔体1022接到电源模块8上。双波导腔体1022是完全屏蔽，在阳极处采用金属屏蔽同时对该加工件进行处理，做到既能屏蔽还能起到绝缘作用，绝缘程度不小于10M欧姆。

[0028] 混频管1024、双波导腔体1022和方锥喇叭构成多普勒收发装置1的接收部分，混频管1024安装在双波导腔体1022内部距离端口33.5mm处并且混频管1024距离双波导腔体1022反射面8mm。

[0029] 混频管1024阴极与双波导腔体1022连接，之间添加一个铜垫片，混频管1024阳极与一个铜柱连接导出双波导腔体1022。这里通过改变铜垫片直径大小与铜柱之间的间距来调节二极管的寄生电容，调节二极管自身振荡频率使其与接收到的频率相同。

[0030] 本实施例中，双波导腔体1022尺寸为长45.5mm、宽61mm、高19mm，满足3cm波导条件，该发射频率可以通过体效应管1023后端螺丝进行微调，最后通过方锥喇叭定向发射到空间中，方锥喇叭可以提升微波发射增益强度和缩小探测角度，从而保证了探测精准度和探测距离要求；接收部分，该部分体混频管1024具有接收从空间中返回的目标信号，同样方锥喇叭也起到方锥喇叭作用，喇叭长度与增益成正比，在这里我们选择尺寸为长113.5mm宽58mm高96mm开口角度23度的铜材料方锥喇叭。

[0031] 高频检波电路3连接到微波接收端，接收端连接两个二极管作为微波负载（起到带载保护作用），高频检波电路3输出微波载频信号在10.5GHz。高频检波电路3检波完成的信号进行前级信号放大，信号一级放大后输出，进行滤波处理，进入多级低频滤波电路5，最后经过后级放大电路6进行后级放大并输出，经过滤波后输出声音信号提示操作者发现目标。整个电路在低频放大电路4和后级放电电路中都有单片机控制检测控制，单片机在这里分别起到了对噪声的压制、信号放大倍数控制、输出信号的失真效验等作用。

[0032] 下面结合附图介绍一下工作过程：

[0033] 单片机信号处理电路7控制多普勒收发装置1的发射部分产生微波高频信号，微波高频信号辐射到探测目标，被探测目标通过自身特征对空间中发出反射信号，被多普勒收发装置1的接收装置接收，接收的反射信号通过高频检波电路3对高频信号进行检波处理，检波出低频有效信号，经低频放大电路4放大后进入低频滤波电路5进行滤波处理最后进入后级放大电路6进行后级放大并输出，最后单片机信号处理电路7输出提示信号提示操作者发现目标。整个信号走向都在单片机信号处理电路7的控制中完成。本实施例中，提示信号为音频信号，操作者通过有线耳机听取音频信号。

[0034] 由于箱体2结构紧凑，其内部模块全部采用全金属屏蔽，并且各自之间采用物理隔离处理，信号耦合通过电容多级滤波处理，完全杜绝外部电磁波进入电路部分进行干扰，即使采用全频段干扰仪使用频率在1000Hz-5GHz干扰信号传到在混频管1024上也无法对其干扰，混频管1024工作频率在10.5GHz，外界干扰信号无法干扰，同频段信号进入后级电路将其进行衰减，其次通过高频检波电路3从而消除掉外界干扰信号。经测试，该探测器采用主动式探测其探测距离是当前进口同类产品探测距离的 3-5倍，灵敏度和抗干扰能力处于遥遥领先。

[0035] 此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

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