一种全向毫米波探测器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种全向毫米波探测器装置，包括发射天线、第一安装架、接收天线、单刀多置开关、第二安装架、射频器、数字信号处理器和以太网接口；发射天线和接收天线通过第一安装架固定连接；单刀多置开关固定设置于接收天线的下端；单刀多置开关和射频器通过第二安装架固定连接；数字信号处理器固定设置于射频器的下端；以太网接口固定设置于数字信号处理器的下端。本装置利用简单的方式实现水平360°和俯仰110°的运动目标探测。本装置最大程度节约了运算平台的硬件资源，有效降低系统设计复杂度和生产成本。并且利用FPGA灵活实现通用雷达信号处理器难以完成的功能，采样DDR技术大大增加了系统的数据处理能力。

【技术实现步骤摘要】
一种全向毫米波探测器装置
本技术属于雷达信号处理
，具体涉及一种全向毫米波探测器装置。
技术介绍
目前在安防和主动防护领域，对近距离来袭目标的识别和预警主要采用毫米波雷达系统，而毫米波主要开放了24GHz和70GHz两个频段。70GHz的雷达对于目标方位信息分辨率较好，而24G对目标探测距离和抗遮挡性能较高。对近距离防护雷达来说，主要指标是全向探测和较早预警，所以对距离要求较远，对遮挡的目标探测要求较高。为了降低系统的复杂度，大部分全向雷达使用旋转机构完成360°扫描探测，这样的系统完成一次全向探测需要的时间远远大于通过电切换方式实现的全向扫描。为了实现全向探测，本系统采用6组天线完成水平360°和俯仰110°的覆盖，所以在信号处理时就需要结合每个天线方向所探测的目标信号强弱和跟踪状态进行算法优化设计，从而达到主动防护的基本性能。通用的毫米波雷达信号处理CPU由于产品架构只实用于一组收发天线的情况，针对多组天线联合计算来说，通用雷达信号处理CPU设计不够灵活，运算速度不够快，其拥有的内部硬件资源也难以支撑本系统的算法需求。基于以上情况，本技术提出了一种全向毫米探测器装置。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决通用信号处理器较难完成多通道协同处理的问题，提出了一种全向毫米波探测器装置。本技术的技术方案是：一种全向毫米波探测器装置，包括发射天线、第一安装架、接收天线、单刀多置开关、第二安装架、射频器、数字信号处理器和以太网接口；发射天线和接收天线通过第一安装架固定连接；单刀多置开关固定设置于接收天线的下端；单刀多置开关和射频器通过第二安装架固定连接；数字信号处理器固定设置于射频器的下端；以太网接口固定设置于数字信号处理器的下端。本技术的有益效果是：本装置通过相邻天线的目标信号强弱和跟踪情况来判断目标基本方向；利用简单的方式实现水平360°和俯仰110°的运动目标探测，解决了以往需要机械扫描才能完成的任务。雷达信号处理过程采用串行处理架构，最大程度节约了运算平台的硬件资源，有效降低系统设计复杂度和生产成本。并且利用FPGA灵活实现通用雷达信号处理器难以完成的功能，采样DDR技术大大增加了系统的数据处理能力。进一步地，发射天线和接收天线均呈圆形，其均由24GHz的天线阵列组成，且天线阵列的夹角为60°。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，天线阵列的夹角为60°，分别探测水平60°和俯仰110°的方位消息，从而达到水平360°和俯仰110°的探测能力。进一步地，射频器包括低通滤波器LPF1、低通滤波器LPF2、示波器OSCP1、指示灯L1、放大器A1和低噪放LA1；低噪放LA1的输入端作为射频器的输入端；低通滤波器LPF1的输出端作为射频器的第一输出端与单刀多置开关连接；低通滤波器LPF2的输出端作为射频器的第二输出端与数字信号处理器连接；低噪放LA1的输出端与指示灯L1连接；指示灯L1还与示波器OSCP1的输出端和低通滤波器LPF2的输入端连接；示波器OSCP1的输出端和放大器A1的输入端连接；放大器A1的输出端和低通滤波器LPF1的输入端连接。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，射频模块产生24G的调频连续波信号并放大输出，同时将接收天线信号的信号变频至零中频，并将零中频信号输出给ADC电路。进一步地，数字信号处理器包括ADC电路、DDR3电路、PLL电路、FPGA电路、DCDC电路和FLASH电路；ADC电路的输入端作为数字信号处理器的输入端；FPGA电路的输出端作为数字信号处理器的输出端；PLL电路分别与ADC电路和FPGA电路电性连接；ADC电路、DDR3电路、DCDC电路和FLASH电路均与FPGA电路电性连接。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，数字信号处理模块由主要电路图构成，各个电路共同工作，性能稳定。进一步地，ADC电路包括电阻R39-R48、接地电阻R49-R51、电阻R52-R53、电阻R55、电容C65-C67、接地电容C68-C69、电容C70、接地电容C71-C73、接地电容C82-C83、电容C84-C86、接地电容C87-C92、射频端口RF1和型号为AD9265的主控芯片U6；芯片U6的SYNC引脚和电容C85的一端连接，其连接点作为ADC电路的AD9265A_SYNC引脚；电容C85的另一端和接地电阻R51连接；芯片U6的CLK+引脚和电容C84的一端连接；电容C84的另一端分别与电阻R52的一端和电阻R53的一端连接；电阻R52的另一端作为ADC电路的AD9265A_100M_P引脚；芯片U6的CLK-引脚和电容C86的一端连接；电容C86的另一端分别与电阻R55的一端和电阻R53的另一端连接；电阻R55的另一端作为ADC电路的AD9265A_100M_N引脚；芯片U6的第一AVDD引脚和第二AVDD引脚连接，其连接点还与接地电容C87和接地电容C88连接，其连接点作为芯片U6的AD9265A_AVDD引脚；芯片U6的第三AVDD引脚和第四AVDD引脚连接，其连接点还与接地电容C82、接地电容C83和芯片U6的AD9265A_AVDD引脚连接；芯片U6的第五AVDD引脚分别与接地电容C72和芯片U6的AD9265A_AVDD引脚连接；芯片U6的SVDD引脚和接地电容C89连接，其连接点作为芯片U6的AD9265A_DRVDD引脚；芯片U6的第一DRVDD引脚分别与芯片U6的AD9265A_DRVDD引脚和接地电容C91连接，其第二DRVDD引脚分别与芯片U6的AD9265A_DRVDD引脚和接地电容C92连接，其第三DRVDD引脚分别与芯片U6的AD9265A_DRVDD引脚和接地电容C90连接；芯片U6的PAD引脚接地；芯片U6的RBIAS引脚和接地电阻R49连接；芯片U6的VREF引脚和接地电容C69连接；芯片U6的SENSE引脚分别与电阻R47的一端和接地电阻R50连接；电阻R47的另一端和接地电阻C68连接；芯片U6的VCM引脚和电阻R48的一端连接；电阻R48的另一端分别与接地电容C73、电阻R42的一端和电阻R43的一端连接；芯片U6的VIN-引脚和电阻R46的一端连接；芯片U6的VIN+引脚和电阻R41的一端连接；电阻R46的另一端分别与接地电容C71、电阻R45的一端和电容C67的一端连接；电阻R41的另一端分别与接地电容C65、电阻R40的一端和电容C67的另一端连接；电阻R45的另一端分别与电容C70的一端和电阻R43的另一端连接；电容C70的另一端和电阻R44的一端连接；电阻R44的另一端和射频端口RF1的第2引脚连接；电阻R40的另一端分别与电阻R42的另一端和电容C66的一端连接；电容C66的另一端和电阻R39的一端连接；电阻R39的另一端和射频端口RF1的第1引脚连接；芯片U6的DNC1/DCO-引脚、DCO/DCO+引脚、D0/D0/1-引脚、D1/D0/1+引脚、D2/D2/3-引脚和D3/D2/3+引脚分别作为ADC电路的AD9265本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全向毫米波探测器装置，其特征在于，包括发射天线(1)、第一安装架(2)、接收天线(3)、单刀多置开关(4)、第二安装架(5)、射频器(6)、数字信号处理器(7)和以太网接口(8)；所述发射天线(1)和接收天线(3)通过第一安装架(2)固定连接；所述单刀多置开关(4)固定设置于接收天线(3)的下端；所述单刀多置开关(4)和射频器(6)通过第二安装架(5)固定连接；所述数字信号处理器(7)固定设置于射频器(6)的下端；所述以太网接口(8)固定设置于数字信号处理器(7)的下端。/n

【技术特征摘要】
1.一种全向毫米波探测器装置，其特征在于，包括发射天线(1)、第一安装架(2)、接收天线(3)、单刀多置开关(4)、第二安装架(5)、射频器(6)、数字信号处理器(7)和以太网接口(8)；所述发射天线(1)和接收天线(3)通过第一安装架(2)固定连接；所述单刀多置开关(4)固定设置于接收天线(3)的下端；所述单刀多置开关(4)和射频器(6)通过第二安装架(5)固定连接；所述数字信号处理器(7)固定设置于射频器(6)的下端；所述以太网接口(8)固定设置于数字信号处理器(7)的下端。


2.根据权利要求1所述的全向毫米波探测器装置，其特征在于，所述发射天线(1)和接收天线(3)均呈圆形，其均由24GHz的天线阵列组成，且天线阵列的夹角为60°。


3.根据权利要求1所述的全向毫米波探测器装置，其特征在于，所述射频器(6)包括低通滤波器LPF1、低通滤波器LPF2、示波器OSCP1、指示灯L1、放大器A1和低噪放LA1；所述低噪放LA1的输入端作为射频器(6)的输入端；所述低通滤波器LPF1的输出端作为射频器(6)的第一输出端与单刀多置开关(4)连接；所述低通滤波器LPF2的输出端作为射频器(6)的第二输出端与数字信号处理器(7)连接；所述低噪放LA1的输出端与指示灯L1连接；所述指示灯L1还与示波器OSCP1的输出端和低通滤波器LPF2的输入端连接；所述示波器OSCP1的输出端和放大器A1的输入端连接；所述放大器A1的输出端和低通滤波器LPF1的输入端连接。


4.根据权利要求1所述的全向毫米波探测器装置，其特征在于，所述数字信号处理器(7)包括ADC电路、DDR3电路、PLL电路、FPGA电路、DCDC电路和FLASH电路；所述ADC电路的输入端作为数字信号处理器(7)的输入端；所述FPGA电路的输出端作为数字信号处理器(7)的输出端；所述PLL电路分别与ADC电路和FPGA电路电性连接；所述ADC电路、DDR3电路、DCDC电路和FLASH电路均与FPGA电路电性连接。


5.根据权利要求4所述的全向毫米波探测器装置，其特征在于，所述ADC电路包括电阻R39-R48、接地电阻R49-R51、电阻R52-R53、电阻R55、电容C65-C67、接地电容C68-C69、电容C70、接地电容C71-C73、接地电容C82-C83、电容C84-C86、接地电容C87-C92、射频端口RF1和型号为AD9265的主控芯片U6；
所述芯片U6的SYNC引脚和电容C85的一端连接，其连接点作为ADC电路的AD9265A_SYNC引脚；所述电容C85的另一端和接地电阻R51连接；所述芯片U6的CLK+引脚和电容C84的一端连接；所述电容C84的另一端分别与电阻R52的一端和电阻R53的一端连接；所述电阻R52的另一端作为ADC电路的AD9265A_100M_P引脚；所述芯片U6的CLK-引脚和电容C86的一端连接；所述电容C86的另一端分别与电阻R55的一端和电阻R53的另一端连接；所述电阻R55的另一端作为ADC电路的AD9265A_100M_N引脚；所述芯片U6的第一AVDD引脚和第二AVDD引脚连接，其连接点还与接地电容C87和接地电容C88连接，其连接点作为芯片U6的AD9265A_AVDD引脚；所述芯片U6的第三AVDD引脚和第四AVDD引脚连接，其连接点还与接地电容C82、接地电容C83和芯片U6的AD9265A_AVDD引脚连接；所述芯片U6的第五AVDD引脚分别与接地电容C72和芯片U6的AD9265A_AVDD引脚连接；所述芯片U6的SVDD引脚和接地电容C89连接，其连接点作为芯片U6的AD9265A_DRVDD引脚；所述芯片U6的第一DRVDD引脚分别与芯片U6的AD9265A_DRVDD引脚和接地电容C91连接，其第二DRVDD引脚分别与芯片U6的AD9265A_DRVDD引脚和接地电容C92连接，其第三DRVDD引脚分别与芯片U6的AD9265A_DRVDD引脚和接地电容C90连接；所述芯片U6的PAD引脚接地；所述芯片U6的RBIAS引脚和接地电阻R49连接；所述芯片U6的VREF引脚和接地电容C69连接；所述芯片U6的SENSE引脚分别与电阻R47的一端和接地电阻R50连接；所述电阻R47的另一端和接地电阻C68连接；所述芯片U6的VCM引脚和电阻R48的一端连接；所述电阻R48的另一端分别与接地电容C73、电阻R42的一端和电阻R43的一端连接；所述芯片U6的VIN-引脚和电阻R46的一端连接；所述芯片U6的VIN+引脚和电阻R41的一端连接；所述电阻R46的另一端分别与接地电容C71、电阻R45的一端和电容C67的一端连接；所述电阻R41的另一端分别与接地电容C65、电阻R40的一端和电容C67的另一端连接；所述电阻R45的另一端分别与电容C70的一端和电阻R43的另一端连接；所述电容C70的另一端和电阻R44的一端连接；所述电阻R44的另一端和射频端口RF1的第2引脚连接；所述电阻R40的另一端分别与电阻R42的另一端和电容C66的一端连接；所述电容C66的另一端和电阻R39的一端连接；所述电阻R39的另一端和射频端口RF1的第1引脚连接；所述芯片U6的DNC1/DCO-引脚、DCO/DCO+引脚、D0/D0/1-引脚、D1/D0/1+引脚、D2/D2/3-引脚和D3/D2/3+引脚分别作为ADC电路的AD9265A_DCO_N引脚、AD9265A_DCO_P引脚、AD9265A_D0_N引脚、AD9265A_D0_P引脚、AD9265A_D1_N引脚和AD9265A_D1_P引脚；所述芯片U6的D4/D4/5-引脚、D5/D4/5+引脚、D6/D6/7-引脚、D7/D6/7+引脚、D8/D8/9-引脚和D9/D8/9+引脚分别作为ADC电路的AD9265A_D2_N引脚、AD9265A_D2_P引脚、AD9265A_3_N引脚、AD9265A_3_P引脚、AD9265A_4_N引脚和AD9265A_4_P引脚；所述芯片U6的D10/D10/11-引脚、D11/D10/11+引脚、D12/D12/13-引脚和D13/D12/13+引脚分别作为ADC电路的AD9265A_D5_N引脚、AD9265A_D5_P引脚、AD9265A_6_N引脚和AD9265A_6_P引脚；所述芯片U6的D14/D14/15-引脚和D15/D14/15+引脚分别作为ADC电路的AD9265A_D7_N引脚和AD9265A_D7_P引脚；所述芯片U6的OR/OR-引脚和DNC2/OR+引脚分别作为ADC电路的AD9265A_OR_N引脚和AD9265A_OR_P引脚；所述芯片U6的CSB引脚、SCLK/DFS引脚和SDIO/DCS引脚分别作为ADC电路的AD9265A_SCB引脚、AD9265A_SCLK引脚和AD9265A_SDIO引脚。


6.根据权利要求4所述的全向毫米波探测器装置，其特征在于，所述DDR3电路包括电阻R142-R163、接地电阻R164、电阻R165、接地电阻R166-R169、接地电容C173-C174、接地电容C176-C185和型号为MT41K128M16JT-107IT的主控芯片U13；
所述芯片U13的A0-A13引脚分别与电阻R142-R155的一端一一对应连接；所述芯片U13的BA0-BA2引脚分别与电阻R158-R160的一端一一对应连接；所述芯片U13的引脚、引脚和引脚和分别与电阻R161、电阻R163和电阻R162的一端一一对应连接；所述芯片U13的引脚和接地电阻R169连接；所述芯片U13的第一CK引脚和电阻R165的一端连接，其第二CK引脚和电阻R165的另一端连接；所述芯片U13的CKE引脚和接地电阻R168连接；所述芯片U13的ODT引脚和接地电阻R167连接；所述芯片U13的引脚和接地电阻R166连接；所述芯片U13的ZQ引脚和接地电阻R164连接；所述芯片U13的NC_5引脚和NC_6引脚分别与电阻R156和电阻R157的一端一一对应连接；所述芯片U13的VDD_1-VDD_9引脚和VDDQ_1-VDDQ_9引脚连接，其连接点作为DDR3电路的DDR3_1V5引脚；所述芯片U13的VREFCA引脚和VREFDQ引脚连接，其连接点分别与接地电容C172和接地电容C175连接，其连接点还作为DDR3电路的FPGA_DDR3_VREF引脚；所述芯片U13的VSS_1-VSS_12引脚和VSSQ_1-VSSQ_9引脚均接地；所述电阻R14...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铁华，徐伟，杨先国，杨秀强，张意，杨滔，李硕友，
申请(专利权)人：成都西科微波通讯有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51