调频雷达收发机制造技术

本发明专利技术公开一种调频雷达收发机，包括：一功率放大器，用以接收一调频频率信号后，放大该调频频率信号，一发射天线数组，电连接该功率放大器，用以接收该放大后的调频频率信号发射至一定位标，一接收天线数组，用以接收由该定位标所回传的一定位标频率信号，一带通滤波器，电连接该接收天线数组，用以滤除该定位标频率信号频带外的干扰信号与噪声，其中该调频频率信号与该定位标频率信号为相同波形。本发明专利技术借由发射电路送出连续调频信号，经由设计定位标与作为参考点的定位标电路，信号回传至接收电路，再由后端的特定定位算法消除空间内的环境所造成的多重路径干扰。

【技术实现步骤摘要】
调频雷达收发机
本专利技术关于一种无线收发机，特别是一种可将高频中噪声滤除的雷达收发机。
技术介绍
现有技术中，专利号CN102058411B揭示一种多通道基于UWB雷达生命探测仪，一种可用于多目标探测的多信道基于UWB的雷达式生命探测仪，利用两脉冲的时间差，可以计算单元对采集到的三路雷达回波信号进行分析处理，最终提取多个人体目标生命信息和各目标的二维位置信息。但UWB无提供调变功能，针对容易多重干扰的环境下，无法有效提供目标距离的二维距离，另外其算法只能提供多目标的二维XY平面的距离，无法利用脉冲时间差来定义三维量测。
技术实现思路
本专利技术目的目的在于提供一种调频雷达收发机，主要用于调频雷达FMCW发射与接收机。由发射电路送出连续调频信号，经由设计定位标与作为参考点的定位标电路，信号回传至接收电路，再由后端的特定定位算法消除空间内的环境所造成的多重路径干扰。本专利技术提供一种调频雷达收发机，包括：一功率放大器，用以接收一调频频率信号后，放大该调频频率信号，一发射天线数组，电连接该功率放大器，用以接收该放大后的调频频率信号发射至一定位标，一接收天线数组，用以接收由该定位标所回传的一定位标频率信号，以及一带通滤波器，电连接该接收天线数组，用以滤除该定位标频率信号频带外的干扰信号与噪声，其中该调频频率信号与该定位标频率信号为相同波形。其中该调频频率信号与该定位标频率信号范围为24GHz至24.4GHz之间。其中还包括一低噪声放大器，其电连接该带通滤波器，用以稳定该定位标频率信号。其中还包括一功率分配器，其电连接该功率放大器的接收端，用以将该调频频率信号分配至一混频器。其中该混频器还电连接该带通滤波器，该混频器隔离该调频频率信号与该定位标频率信号。其中还包括一中频可调增益放大器，其电连接该混频器，用以放大该定位标频率信号。附图说明图1A为手术导航作业的示意图。图1B为本专利技术额区域型定位模块的示意图。图2为本专利技术应用于手术导航作业的方块图。图3A及图3B为本专利技术的调频频率信号示意图。图4为本专利技术应用于手术导航作业的影像示意图。图5为本专利技术应用于手术导航作业的定位标天线示意图。图6为本专利技术应用于手术导航作业的手术器械天线示意图。图中：10定位模块；11脊椎；12定位标；12A、12B天线；12A1、12B1定位标频率信号；13A、13B天线；13A1、13B1器械频率信号；121定位标频率信号；121A标识符；13手术器械；131器械频率信号；131A器械标识符；14定位信号收发单元；140调频频率信号；141接收天线数组；142第一带通滤波器；1421第二带通滤波器；143低噪声放大器；144混频器；145功率分配器；146功率放大器；147发射天线数组；148中频可调增益放大器；L1、L11定位标距离；L2、L21器械距离；20处理单元；30手术影像；31脊椎影像；311脊椎空间坐标；32手术器械影像；321器械空间坐标；D1、D2信号差；T1时间；S1、S2角度。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。请参阅图1A至图4，图1A为手术导航作业的示意图，图1B本专利技术的区域型定位模块的示意图，图2为本专利技术应用于手术导航作业的方块图，图3A及图3B为本专利技术的手术导航作业的调频频率信号示意图，图4为本专利技术应用于手术导航作业的影像示意图。首先，在脊椎手术前已先拍摄脊椎CT(Computedtomography)影像后，再拍摄已植入于脊椎上的本专利技术所述的定位标12的C-arm影像，接着将二影像叠合为手术影像30，因此手术影像30可包括脊椎影像31及手术器械影像32，接着再汇入本专利技术所述的区域型定位模块以进行手术导航作业，而本专利技术涉及的区域型定位模块，包括：定位模块10，定位模块10包括：定位信号收发单元14，用以发射调频频率信号140至该多个定位标12及手术器械13。接着参考图1B，本专利技术所述定位信号收发单元14为调频雷达收发机，该调频雷达收发机包括：一功率放大器146，用以接收一调频频率信号后，放大该调频频率信号，一发射天线数组147，电连接该功率放大器146，用以接收该放大后的调频频率信号发射至一定位标12，一接收天线数组141，用以接收由该定位标12所回传的一定位标频率信号，一带通滤波器，具有第一带通滤波器142及第二带通滤波器1421，第一带通滤波器142电连接该接收天线数组141，第一带通滤波器142及第二带通滤波器1421用以滤除该定位标频率信号频带外的干扰信号与噪声。上述中该调频频率信号与该定位标频率信号为相同波形。上述中该调频频率信号与该定位标频率信号范围为24GHz至24.4GHz之间。上述中还包括一低噪声放大器143，其电连接该带通滤波器，用以稳定该定位标频率信号。上述中还包括一功率分配器145，其电连接该功率放大器146的接收端，用以将该调频频率信号分配至一混频器144。上述中该混频器144还电连接该第二带通滤波器1421，该混频器144隔离该调频频率信号与该定位标频率信号。上述中还包括一中频可调增益放大器148，其电连接该混频器144，用以放大该定位标频率信号。多个定位标12，其分别设置于脊椎11的一椎节上，每一定位标12用以接收该调频频率信号140后，回传定位标频率信号121至该定位信号收发单元14，该定位信号收发单元14接收定位标频率信号121，其中该定位标频率信号121与该调频频率信号140为相同波形，更详细而言，该多个定位标12内具有天线，当该天线接收到调频频率信号140后将该信号反射回该定位信号收发单元14，因此定位标频率信号121与该调频频率信号140为相同波形。另外，手术器械13，用以接收该调频频率信号140后，回传该器械频率信号131至该定位信号收发单元14，该定位信号收发单元14接收器械频率信号131，其中该器械频率信号131与该调频频率信号140为相同波形，更详细而言，该手术器械13内具有天线，当该天线接收到调频频率信号140后将该信号反射回该定位信号收发单元14，因此器械频率信号131与该调频频率信号140为相同波形。处理单元20，电性连接该定位信号收发单元14，根据定位标频率信号121与该调频频率信号140的信号差D1，以算法计算该多个定位标12与该定位信号收发单元14间的定位标距离L1，其中该算法为频率调制连续波(Frequencymodulatedcontinuouswaveform;FMCW)定位算法，该处理单元20根据同一时间T1所接收到定位标频率信号121与该调频频率信号140之间的信号差D1来计算该定位标距离L1，并根据该定位标距离L1计算出脊椎空间坐标311。上述中，详细而言，因传输速度快，时间差极小，因此本专利技术取同一时间T1作为取样。于一实施例中，该定位信号收发单元14至少为二定位信号收发单元14，其分别设置于该脊椎11周缘，该处理单元20根据二定位信号收发单元14所接收到的该二定位标频率信号121计算所对应的该二定位标距离L1、L11，再以三角定位法计算出该脊椎空间坐标311。另外，处理单元20根据器械频率信号131与该调频频率信号140的信号差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调频雷达收发机，其特征在于，包括：一功率放大器，用以接收一调频频率信号后，放大该调频频率信号，一发射天线数组，电连接该功率放大器，用以接收该放大后的调频频率信号发射至一定位标，一接收天线数组，用以接收由该定位标所回传的一定位标频率信号，以及一带通滤波器，电连接该接收天线数组，用以滤除该定位标频率信号频带外的干扰信号与噪声，其中该调频频率信号与该定位标频率信号为相同波形。

【技术特征摘要】
1.一种调频雷达收发机，其特征在于，包括：一功率放大器，用以接收一调频频率信号后，放大该调频频率信号，一发射天线数组，电连接该功率放大器，用以接收该放大后的调频频率信号发射至一定位标，一接收天线数组，用以接收由该定位标所回传的一定位标频率信号，以及一带通滤波器，电连接该接收天线数组，用以滤除该定位标频率信号频带外的干扰信号与噪声，其中该调频频率信号与该定位标频率信号为相同波形。2.根据权利要求1所述的调频雷达收发机，其特征在于，其中该调频频率信号与该定位标频率信号范围为24GHz至24.4GHz之间。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛富，张嘉展，施政宏，陈维德，林志隆，谢政廷，吕佩谕，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71