[發明專利]頻率轉換式自我注入鎖定雷達

在審

• 申請號: 201910385234.5
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN111693989A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 王復康;阮品勛;田勝侑
• 申請（專利權）人: 昇雷科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

一種頻率轉換式自我注入鎖定雷達借由轉換振蕩信號及注入信號的頻率，讓自我注入鎖定雷達的振蕩頻率及收發天線單元發出的發射信號的頻率不同，而可讓頻率轉換式自我注入鎖定雷達同時具有高靈敏度及高穿透率，或是同時具有高敏感度及低制造成本的功效。

技術領域

本發明是關于一種自我注入鎖定雷達，特別是關于一種頻率轉換式自我注入鎖定雷達。

背景技術

自我注入鎖定雷達具有自我注入鎖定振蕩器及天線，該自我注入鎖定振蕩器產生振蕩信號，該振蕩信號經由該天線發射為發射信號至物體，物體反射反射信號至該天線，該天線接收該反射信號為注入信號，該注入信號注入該自我注入鎖定振蕩器，使得該自我注入鎖定振蕩器處于自我注入鎖定狀態(Self-injection-locked state)而產生自我注入鎖定信號。其中，若物體與天線之間有著相對運動時，相對運動會對發射信號產生都普勒效應(Doppler effect)，使反射信號及注入信號含有相對運動的相位位移量，注入信號注入該自我注入鎖定振蕩器后，也會令該自我注入鎖定振蕩器輸出的該自我注入鎖定信號包含相對運動的資訊，因此，對該自我注入鎖定信號解調后即可測得相對運動的振動頻率。由于自我注入鎖定雷達具有非接觸式的特性，且對于偵測物體的位移量有著極高的敏感度，而在現有習知技術中廣泛地應用于生物體的生命征象的感測。

自我注入鎖定雷達的靈敏度與自我注入鎖定振蕩器的中心頻率高低有著正相關，也就是當自我注入鎖定振蕩器的中心頻率越高時，該自我注入鎖定振蕩器的靈敏度越高，但自我注入鎖定振蕩器的中心頻率提高時，會讓該天線發射的該發射信號及物體反射的反射信號在空間中的損耗較大，使得自我注入鎖定雷達的偵測距離受到限制，因此，現有習知自我注入鎖定雷達難以兼具高感測靈敏度與高穿透率的功效。

發明內容

本發明的主要目的是借由頻率轉換單元改變自我注入鎖定振蕩單元輸出的振蕩信號的中心頻率，可讓振蕩信號與發射信號的中心頻率不同，并借由頻率轉換單元改變注入信號的中心頻率，使注入信號與自我注入鎖定振蕩單元的中心頻率相同而可注入鎖定自我注入鎖定振蕩單元，讓自我注入鎖定雷達可以同時保有高靈敏度及高穿透率。

一種頻率轉換式自我注入鎖定雷達包含自我注入鎖定振蕩單元、頻率轉換單元、收發天線單元及解調單元，該頻率轉換單元電性連接該自我注入鎖定振蕩單元，該收發天線單元電性連接該頻率轉換單元，該解調單元電性連接該自我注入鎖定振蕩單元，其中，該自我注入鎖定振蕩單元用以產生振蕩信號，該頻率轉換單元接收該振蕩信號并轉換該振蕩信號的中心頻率，該收發天線單元接收該中心頻率轉換后的該振蕩信號，該收發天線單元用以將該振蕩信號發射為發射信號至物體，該物體反射反射信號，該收發天線單元接收該反射信號為注入信號，該頻率轉換單元接收該注入信號并轉換該注入信號的中心頻率，該中心頻率轉換后的該注入信號注入該自我注入鎖定振蕩單元，使該自我注入鎖定振蕩單元處于自我注入鎖定狀態，該解調單元接收該振蕩信號并對其解調。

前述的頻率轉換式自我注入鎖定雷達，其中該頻率轉換單元用以降低該振蕩信號的該中心頻率并用以提高該注入信號的該中心頻率。

前述的頻率轉換式自我注入鎖定雷達，其中該頻率轉換單元具有本地振蕩器、降頻混頻器及升頻混頻器，該本地振蕩器用以產生本地振蕩信號，該降頻混頻器電性連接該本地振蕩器及該自我注入鎖定振蕩單元，且該降頻混頻器對該本地振蕩信號及該振蕩信號進行混頻以降低該振蕩信號的該中心頻率，該升頻混頻器電性連接該本地振蕩器及該收發天線單元，且該升頻混頻器對該本地振蕩信號及該注入信號進行混頻以提高該注入信號的該中心頻率。

前述的頻率轉換式自我注入鎖定雷達，其中該頻率轉換單元具有除頻器及倍頻器，該除頻器電性連接該自我注入鎖定振蕩單元，該除頻器用以降低該振蕩信號的該中心頻率，該倍頻器電性連接該收發天線單元，該倍頻器用以提高該注入信號的該中心頻率。

前述的頻率轉換式自我注入鎖定雷達，其中該頻率轉換單元用以提高該振蕩信號的該中心頻率并用以降低該注入信號的該中心頻率。