頻率合成系統及主動式毫米波成像設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請實施例涉及頻率合成系統技術領域，尤其涉及一種用于安裝在主動式毫米波成像設備內的頻率合成系統。
【背景技術】
[0002]毫米波是指工作波長在1mm?Imm的電磁波，在雷達、遙感、光譜學等領域由廣泛應用。毫米波成像是指利用物體對毫米波的散射特性識別目標的技術，比如高分辨距離像、合成孔徑雷達、逆合成孔徑雷達等。與低頻微波成像相比，毫米波波長更短，因此成像分辨率更高；相比于光學或紅外線成像，毫米波可以穿透衣物遮蔽，因此十分適合應用于人體藏匿武器及危險品的檢測。因此，毫米波成像設備能夠在不直接接觸人體的情況下有效檢測出藏匿于人體衣物下的違禁品和危險品，如槍支、刀具、爆炸物、毒品等，并以圖像的方式顯示檢測結果，能滿足機場、車站、陸路關口、重要集會活動等場所的人體安檢需求。
[0003]毫米波成像方式主要有兩種:一種是被動式，另一種是主動式。被動式成像設備是利用人體輻射的毫米波聚集成像的裝置；主動式毫米波成像設備是基于毫米波反射原理，利用反射毫米波對人體進行掃描檢測的裝置。有源毫米波電路前端模塊是主動式毫米波成像設備的核心，主要由毫米波發生模塊、發射天線模塊和接收天線模塊三部分組成。所述毫米波發生模塊中最重要的部件為頻率合成系統。為保證成像的高分辨率和快速掃描的要求，需要設計出捷變，寬帶寬，低相位噪聲和低雜散的頻率合成系統。
[0004]傳統的頻率合成系統主要采用鎖相環技術，雖然其能解決相位噪聲和雜散的技術難點，但其跳頻速度和帶寬無法滿足要求。乒乓式頻率合成系統能解決跳頻速度的難點，但其系統復雜，難以實現寬帶應用，而且其成本較高。
[0005]因此，實有必要提供一種新的頻率合成系統，以實現捷變，寬帶寬，低相位噪聲和低雜散。
【發明內容】
[0006]本申請實施例提供一種頻率合成系統，以實現捷變，寬帶寬，低相位噪聲和低雜散。
[0007]本申請實施例還提供一種主動式毫米波成像設備，以滿足成像的高分辨率和快速掃描的要求。
[0008]為解決上述技術問題，本申請實施例提供:
[0009]—種頻率合成系統，用于安裝在主動式毫米波成像設備內，所述頻率合成系統包括:
[0010]直接數字式頻率合成模塊，包括第一直接數字式頻率合成器、第二直接數字式頻率合成器及連接于所述第一直接數字式頻率合成器和第二直接數字式頻率合成器的二路選擇開關，所述第一直接數字式頻率合成器和第二直接數字式頻率合成器并聯連接；
[0011]鎖相式頻率合成模塊，包括第一鎖相式頻率合成器、第二鎖相式頻率合成器、第三鎖相式頻率合成器、第四鎖相式頻率合成器及與所述第一鎖相式頻率合成器、第二鎖相式頻率合成器、第三鎖相式頻率合成器、第四鎖相式頻率合成器連接的四路選擇開關，所述第一鎖相式頻率合成器、第二鎖相式頻率合成器、第三鎖相式頻率合成器、第四鎖相式頻率合成器并聯連接；
[0012]混頻模塊，分別連接所述直接數字式頻率合成模塊和所述鎖相式頻率合成模塊；
[0013]輸出端，連接于所述混頻模塊。
[0014]—種優選的實施例中，所述混頻模塊與所述直接數字式頻率合成模塊之間設有第一二倍頻模塊，所述第一二倍頻模塊向所述混頻模塊輸送的信號的頻率為1.5GHz?2GHz。
[0015]—種優選的實施例中，所述混頻模塊與所述輸出端之間設有第二二倍頻模塊，所述混頻模塊向所述第二二倍頻模塊輸送的信號的頻率為16GHz?18GHz，所述第二二倍頻模塊向所述輸出端輸送的信號的頻率為32GHz?36GHz。
[0016]—種優選的實施例中，所述混頻模塊與所述第二二倍頻模塊之間設有帶通濾波器，所述第二二倍頻模塊與所述輸出端之間設有帶通濾波器。
[0017]—種優選的實施例中，所述第一鎖相式頻率合成器輸送的信號的頻率為14.5GHz ;所述第二鎖相式頻率合成器輸送的信號的頻率為15GHz ;所述第三鎖相式頻率合成器輸送的信號的頻率為15.5GHz ;所述第四鎖相式頻率合成器輸送的信號的頻率為16GHz。
[0018]—種優選的實施例中，所述第一直接數字式頻率合成器、第二直接數字式頻率合成器、第一鎖相式頻率合成器、第二鎖相式頻率合成器、第三鎖相式頻率合成器和第四鎖相式頻率合成器與同一晶體振蕩器連接或與不同晶體振蕩器連接。
[0019]—種主動式毫米波成像設備，所述主動式毫米波成像設備包括如上所述的頻率合成系統。
[0020]與現有技術相比，本申請實施例具有以下有益效果:本申請實施例通過將直接數字式頻率合成模塊的輸送信號與鎖相式頻率合成模塊輸送信號進行混頻處理，以使信號實現捷變，寬帶寬，低相位噪聲和低雜散，進而，使主動式毫米波成像設備滿足成像的高分辨率和快速掃描的要求。
【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本申請實施例的進一步理解，構成本申請實施例的一部分，本申請實施例的示意性申請實施例及其說明用于解釋本申請實施例，并不構成對本申請實施例的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是本申請實施例提供的頻率合成系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本申請實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請實施例具體申請實施例及相應的附圖對本申請實施例技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的申請實施例僅是本申請實施例一部分申請實施例，而不是全部的申請實施例。基于本申請實施例中的申請實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他申請實施例，都屬于本申請實施例保護的范圍。
[0024]請詳參圖1，一種頻率合成系統，用于安裝在主動式毫米波成像設備內，所述頻率合成系統包括:直接數字式頻率合成模塊、鎖相式頻率合成模塊、混頻模塊及輸出端。
[0025]所述直接數字式頻率合成模塊包括第一直接數字式頻率合成器、第二直接數字式頻率合成器及連接于所述第一直接數字式頻率合成器和第二直接數字式頻率合成器的二路選擇開關。所述第一直接數字式頻率合成器和第二直接數字式頻率合成器并聯連接。所述二路選擇開關通過控制信號進行選擇性連接第一直接數字式頻率合成器或第二直接數字式頻率合成器。
[0026]由于直接數字式頻率合成模塊所涉及的信號的頻率較低(遠低于毫米波頻段)，其實現方式較為靈活，可以采用現場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)結合數字模擬轉換器(Digital to analog converte