[发明专利]频率合成系统及主动式毫米波成像设备

说明书

技术领域

本申请实施例涉及频率合成系统技术领域，尤其涉及一种用于安装在主动式毫米波成像设备内的频率合成系统。

背景技术

毫米波是指工作波长在10mm～1mm的电磁波，在雷达、遥感、光谱学等领域由广泛应用。毫米波成像是指利用物体对毫米波的散射特性识别目标的技术，比如高分辨距离像、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达等。与低频微波成像相比，毫米波波长更短，因此成像分辨率更高；相比于光学或红外线成像，毫米波可以穿透衣物遮蔽，因此十分适合应用于人体藏匿武器及危险品的检测。因此，毫米波成像设备能够在不直接接触人体的情况下有效检测出藏匿于人体衣物下的违禁品和危险品，如枪支、刀具、爆炸物、毒品等，并以图像的方式显示检测结果，能满足机场、车站、陆路关口、重要集会活动等场所的人体安检需求。

毫米波成像方式主要有两种：一种是被动式，另一种是主动式。被动式成像设备是利用人体辐射的毫米波聚集成像的装置；主动式毫米波成像设备是基于毫米波反射原理，利用反射毫米波对人体进行扫描检测的装置。有源毫米波电路前端模块是主动式毫米波成像设备的核心，主要由毫米波发生模块、发射天线模块和接收天线模块三部分组成。所述毫米波发生模块中最重要的部件为频率合成系统。为保证成像的高分辨率和快速扫描的要求，需要设计出捷变，宽带宽，低相位噪声和低杂散的频率合成系统。

传统的频率合成系统主要采用锁相环技术，虽然其能解决相位噪声和杂散的技术难点，但其跳频速度和带宽无法满足要求。乒乓式频率合成系统能解决跳频速度的难点，但其系统复杂，难以实现宽带应用，而且其成本较高。

因此，实有必要提供一种新的频率合成系统，以实现捷变，宽带宽，低相位噪声和低杂散。

发明内容

本申请实施例提供一种频率合成系统，以实现捷变，宽带宽，低相位噪声和低杂散。

本申请实施例还提供一种主动式毫米波成像设备，以满足成像的高分辨率和快速扫描的要求。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供：

一种频率合成系统，用于安装在主动式毫米波成像设备内，所述频率合成系统包括：

直接数字式频率合成模块，包括第一直接数字式频率合成器、第二直接数字式频率合成器及连接于所述第一直接数字式频率合成器和第二直接数字式频率合成器的二路选择开关，所述第一直接数字式频率合成器和第二直接数字式频率合成器并联连接；

锁相式频率合成模块，包括第一锁相式频率合成器、第二锁相式频率合成器、第三锁相式频率合成器、第四锁相式频率合成器及与所述第一锁相式频率合成器、第二锁相式频率合成器、第三锁相式频率合成器、第四锁相式频率合成器连接的四路选择开关，所述第一锁相式频率合成器、第二锁相式频率合成器、第三锁相式频率合成器、第四锁相式频率合成器并联连接；

混频模块，分别连接所述直接数字式频率合成模块和所述锁相式频率合成模块；

输出端，连接于所述混频模块。

一种优选的实施例中，所述混频模块与所述直接数字式频率合成模块之间设有第一二倍频模块，所述第一二倍频模块向所述混频模块输送的信号的频率为1.5GHz～2GHz。

一种优选的实施例中，所述混频模块与所述输出端之间设有第二二倍频模块，所述混频模块向所述第二二倍频模块输送的信号的频率为16GHz～18GHz，所述第二二倍频模块向所述输出端输送的信号的频率为32GHz～36GHz。

一种优选的实施例中，所述混频模块与所述第二二倍频模块之间设有带通滤波器，所述第二二倍频模块与所述输出端之间设有带通滤波器。

一种优选的实施例中，所述第一锁相式频率合成器输送的信号的频率为14.5GHz；所述第二锁相式频率合成器输送的信号的频率为15GHz；所述第三锁相式频率合成器输送的信号的频率为15.5GHz；所述第四锁相式频率合成器输送的信号的频率为16GHz。

一种优选的实施例中，所述第一直接数字式频率合成器、第二直接数字式频率合成器、第一锁相式频率合成器、第二锁相式频率合成器、第三锁相式频率合成器和第四锁相式频率合成器与同一晶体振荡器连接或与不同晶体振荡器连接。

一种主动式毫米波成像设备，所述主动式毫米波成像设备包括如上所述的频率合成系统。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：本申请实施例通过将直接数字式频率合成模块的输送信号与锁相式频率合成模块输送信号进行混频处理，以使信号实现捷变，宽带宽，低相位噪声和低杂散，进而，使主动式毫米波成像设备满足成像的高分辨率和快速扫描的要求。