1.本技术属于探测器技术领域，具体涉及一种基于太赫兹的探测器及设备。
背景技术：2.太赫兹(thz)波/辐射是对一个特定的电磁辐射的统称，太赫兹波频率介于0.1thz～10thz之间，波长0.03mm～3mm介于微波与红外线之间，在电子学领域，又被称为毫米波和亚毫米波，在光谱学领域，也被称为远红外射线。由于太赫兹辐射具有如此多的优点，各国科研人员都投入了大量的精力对太赫兹辐射进行研究。经过近年来的快速发展，在太赫兹光谱、太赫兹通信、太赫兹雷达和太赫兹成像等领域均取得了重要的进展。特别是太赫兹成像，已经在无损检测和安检等领域得到了初步的应用。但由于基于太赫兹探测调制时易受到其它频段信号干扰，导致探测结果不准确，影响用户使用。
技术实现要素：3.为至少在一定程度上克服传统基于太赫兹探测器调制时易受到其它频段信号干扰，导致探测结果不准确，影响用户使用的问题，本技术提供一种基于太赫兹的探测器及设备。
4.第一方面，本技术提供一种基于太赫兹的探测器，包括：
5.波形发生器、发射天线、接收天线、至少两级滤波电路和信号处理模块；
6.所述波形发生器用于产生太赫兹三角波；
7.所述发射天线用于向外发射所述太赫兹三角波对应信号；
8.所述接收天线用于接收所述太赫兹三角波对应信号；
9.所述至少两级滤波电路用于对所述太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理；
10.所述信号处理模块用于根据滤波处理后太赫兹三角波对应信号输出探测结果。
11.进一步的，还包括：
12.压控振荡器，所述压控振荡器用于根据所述太赫兹三角波产生三角波扫频信号。
13.进一步的，还包括：
14.功分器和放大器；
15.所述功分器用于对所述三角波扫频信号进行功率分配生成两路或多路三角波扫频信号；
16.所述放大器用于对所述两路或多路三角波扫频信号进行信号放大处理；
17.所述发射天线还用于将所述信号放大处理后的两路或多路三角波扫频信号向外发射。
18.进一步的，还包括：
19.低噪放，所述低噪放用于接收所述两路或多路三角波扫频信号生成接收信号；
20.混频器，所述混频器用于根据本地信号和所述接收信号输出差频信号。
21.进一步的，所述至少两级滤波电路包括：
22.第一级滤波电路和第二级滤波电路，所述差频信号经过所述第一级滤波电路滤波处理后进入第二级滤波电路，第二级滤波电路进行滤波处理后输出中频放大差分信号。
23.进一步的，所述第一级滤波电路包括：
24.第一放大器、第一低通滤波电路和第一高通滤波电路；
25.所述第一低通滤波电路用于滤除所述差频信号中调制干扰信号；
26.所述第一高通滤波电路用于滤除所述差频信号中高频干扰信号；
27.所述第一放大器包括第一输入端和第二输入端，所述第一低通滤波电路包括串联连接的第一电阻、第一电容，以及串联连接的第二电阻和第二电容，第一输入端分与第一电阻和第一电容串联连接，所述第二输入端与第二电阻和第二电容串联连接；
28.所述第一放大器还包括第一输出端和第二输出端，所述第一高通滤波电路包括并联连接的第三电阻、第三电容，以及并联连接的第四电阻和第四电容，所述第三电阻、第三电容并联在所述第一输入端和第一输出端之间；所述第四电阻和第四电容并联在所述第二输入端和第二输出端之间。
29.进一步的，所述第二级滤波电路包括：
30.第二放大器、第二低通滤波电路和第二高通滤波电路；
31.所述第二低通滤波电路用于滤除第一级滤波电路输出信号中的调制干扰信号；
32.所述第二高通滤波电路用于滤除第一级滤波电路输出信号中的高频干扰信号；
33.所述第二放大器包括第第三输入端和第四输入端，所述第二低通滤波电路包括串联连接的第五电阻、第五电容，以及串联连接的第六电阻和第六电容，第三输入端分与第五电阻和第五电容串联连接，所述第四输入端与第六电阻和第六电容串联连接；
34.所述第二放大器还包括第三输出端和第四输出端，所述第二高通滤波电路包括并联连接的第七电阻、第七电容，以及并联连接的第八电阻和第八电容，所述第七电阻、第七电容并联在所述第三输入端和第三输出端之间；所述第八电阻和第八电容并联在所述第四输入端和第四输出端之间。
35.进一步的，所述信号处理模块包括：
36.模数转换模块，用于对所中频放大差分信号进行模数转换生成差频信号频率；
37.数字化处理模块，用于根据所述差频信号频率计算距离计算出与探测目标的距离r：
38.其中，c为光速，t为扫频时宽，δf为差频信号频率，b为扫频带宽。
39.第二方面，本技术提供一种设备，包括：
40.如第一方面所述的基于太赫兹的探测器。
41.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
42.本发明实施例提供的基于太赫兹的探测器及设备，基于太赫兹的探测器包括波形发生器、发射天线、接收天线、至少两级滤波电路和信号处理模块，波形发生器用于产生太赫兹三角波，发射天线用于向外发射太赫兹三角波对应信号，接收天线用于接收太赫兹三角波对应信号，至少两级滤波电路用于对太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理，信号处理模块用于根据滤波处理后太赫兹三角波对应信号输出探测结果，通过至少两级滤
波电路用于对太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理，可以滤除干扰信号，使探测结果更加准确。
43.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
44.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
45.图1为本技术一个实施例提供的一种基于太赫兹的探测器的功能结构图。
46.图2为本技术一个实施例提供的另一种基于太赫兹的探测器的功能结构图。
47.图3为本技术一个实施例提供的一种两级滤波电路的电路图。
具体实施方式
48.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。
49.图1为本技术一个实施例提供的基于太赫兹的探测器的功能图，如图1所示，该基于太赫兹的探测器包括：
50.波形发生器101、发射天线102、接收天线103、至少两级滤波电路104和信号处理模块105；
51.波形发生器101用于产生太赫兹三角波；
52.发射天线102用于向外发射所述太赫兹三角波对应信号；
53.接收天线103用于接收所述太赫兹三角波对应信号；
54.至少两级滤波电路104用于对太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理；
55.信号处理模块105用于根据滤波处理后太赫兹三角波对应信号输出探测结果。
56.传统基于太赫兹探测调制时易受到其它频段信号干扰，导致探测结果不准确，影响用户使用。
57.本实施例中，基于太赫兹的探测器包括波形发生器、发射天线、接收天线、至少两级滤波电路和信号处理模块，波形发生器用于产生太赫兹三角波，发射天线用于向外发射太赫兹三角波对应信号，接收天线用于接收太赫兹三角波对应信号，至少两级滤波电路用于对太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理，信号处理模块用于根据滤波处理后太赫兹三角波对应信号输出探测结果，通过至少两级滤波电路用于对太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理，可以滤除干扰信号，使探测结果更加准确。
58.本发明实施例提供另一种基于太赫兹的探测器，如图2所示的功能结构图，在上一实施例基础上，该基于太赫兹的探测器还包括：
59.压控振荡器106，压控振荡器106用于根据所述太赫兹三角波产生三角波扫频信号。
60.功分器107，功分器107用于对三角波扫频信号进行功率分配生成两路或多路三角
波扫频信号；
61.放大器108，放大器108用于对两路或多路三角波扫频信号进行信号放大处理；
62.发射天线102还用于将信号放大处理后的两路或多路三角波扫频信号向外发射。
63.低噪放109，低噪放109用于接收两路或多路三角波扫频信号生成接收信号；
64.低噪放(low-noise amplifier)是一类特殊的电子放大器，主要用于通讯系统中将接收自天线的信号放大，以便于后级的电子设备处理。由于来自天线的信号一般都非常微弱，低噪音放大器一般情况下均位于非常靠近天线的部位，以减小信号通过传输线的损耗。
65.混频器110，混频器110用于根据本地信号和接收信号输出差频信号。
66.本实施例中，探测器为近距离探测器，应用范围为2m-30m，采用连续波调频体制,设计电路中会存在调制频率的干扰，通过两级放大滤波电路结合滤除调制频率影响以及高次频率的干扰。
67.一些实施例中，至少两级滤波电路104包括：
68.第一级滤波电路和第二级滤波电路，差频信号经过所述第一级滤波电路滤波处理后进入第二级滤波电路，第二级滤波电路进行滤波处理后输出中频放大差分信号。
69.如图3所示，第一级滤波电路包括：
70.第一放大器、第一低通滤波电路和第一高通滤波电路；
71.第一低通滤波电路用于滤除所述差频信号中调制干扰信号；
72.第一高通滤波电路用于滤除所述差频信号中高频干扰信号；
73.第一放大器包括第一输入端和第二输入端，第一低通滤波电路包括串联连接的第一电阻r1、第一电容c1，以及串联连接的第二电阻r3和第二电容c3，第一输入端分与第一电阻r1和第一电容c1串联连接，所述第二输入端与第二电阻r3和第二电容c3串联连接；
74.第一放大器还包括第一输出端和第二输出端，第一高通滤波电路包括并联连接的第三电阻r2、第三电容c2，以及并联连接的第四电阻r4和第四电容c4，第三电阻r2、第三电容c2并联在第一输入端和第一输出端之间；第四电阻r4和第四电容c4并联在第二输入端和第二输出端之间。
75.第二级滤波电路包括：
76.第二放大器、第二低通滤波电路和第二高通滤波电路；
77.第二低通滤波电路用于滤除第一级滤波电路输出信号中的调制干扰信号；
78.第二高通滤波电路用于滤除第一级滤波电路输出信号中的高频干扰信号；
79.所述第二放大器包括第第三输入端和第四输入端，第二低通滤波电路包括串联连接的第五电阻r5、第五电容c5，以及串联连接的第六电阻r7和第六电容c7，第三输入端分与第五电阻r5和第五电容c5串联连接，第四输入端与第六电阻r7和第六电容c7串联连接；
80.第二放大器还包括第三输出端和第四输出端，第二高通滤波电路包括并联连接的第七电阻r6、第七电容c6，以及并联连接的第八电阻r8和第八电容c8，所述第七电阻r6、第七电容c6并联在第三输入端和第三输出端之间；第八电阻r8和第八电容c8并联在第四输入端和第四输出端之间。
81.一些实施例中，信号处理模块105包括：
82.模数转换模块，用于对所中频放大差分信号进行模数转换生成差频信号频率；
83.数字化处理模块，用于根据所述差频信号频率计算距离计算出与探测目标的距离r：
84.其中，c为光速，t为扫频时宽，δf为差频信号频率，b为扫频带宽。
85.其中光速为确定值，扫频时宽和扫频带宽是由硬件和软件设计确定，因此可以差频信号频率得到与待测物的距离值。
86.太赫兹对许多介电材料和非极性物质具有良好的穿透性，可对不透明物体进行透视成像，是x射线成像和超声波成像技术的有效互补。另外，太赫兹在浓烟、沙尘环境中传输损耗很少。
87.太赫兹辐射的能量只有毫电子伏的数量级，它的能量低于各种化学键的键能，因此它不会引起有害的电离反应，另外，由于水对太赫兹波有非常强烈的吸收性，太赫兹波不能穿透人体的皮肤。
88.安全性设计，太赫兹也是目前探测器领域一个不常用的频段，因此具有在复杂环境下不受其它频段信号干扰和不被其它频段接收器探测的优点，此特点应用于无人机上很实用。
89.一些实施例中，基于太赫兹的探测器采用小型化设计，尺寸为一元硬币大小，可应用与多种应用场景，便于安装和使用。
90.本实施例提供的基于太赫兹的探测器，采用两级放大滤波电路结合，不被其它频段信号干扰，射频频段为太赫兹，信号不会被其它频段接收器探测，提升探测准确性。
91.本发明实施例提供一种设备，包括：如上述实施例所述的基于太赫兹的探测器。
92.一些实施例中，该设备为无人机，该基于太赫兹的探测器设置在无人机上。
93.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
94.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
95.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
96.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
97.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介
质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
98.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
99.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
100.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
101.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
102.需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种基于太赫兹的探测器，其特征在于，包括：波形发生器、发射天线、接收天线、至少两级滤波电路和信号处理模块；所述波形发生器用于产生太赫兹三角波；所述发射天线用于向外发射所述太赫兹三角波对应信号；所述接收天线用于接收所述太赫兹三角波对应信号；所述至少两级滤波电路用于对所述太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理；所述信号处理模块用于根据滤波处理后太赫兹三角波对应信号输出探测结果。2.根据权利要求1所述的基于太赫兹的探测器，其特征在于，还包括：压控振荡器，所述压控振荡器用于根据所述太赫兹三角波产生三角波扫频信号。3.根据权利要求2所述的基于太赫兹的探测器，其特征在于，还包括：功分器和放大器；所述功分器用于对所述三角波扫频信号进行功率分配生成两路或多路三角波扫频信号；所述放大器用于对所述两路或多路三角波扫频信号进行信号放大处理；所述发射天线还用于将所述信号放大处理后的两路或多路三角波扫频信号向外发射。4.根据权利要求3所述的基于太赫兹的探测器，其特征在于，还包括：低噪放，所述低噪放用于接收所述两路或多路三角波扫频信号生成接收信号；混频器，所述混频器用于根据本地信号和所述接收信号输出差频信号。5.根据权利要求4所述的基于太赫兹的探测器，其特征在于，所述至少两级滤波电路包括：第一级滤波电路和第二级滤波电路，所述差频信号经过所述第一级滤波电路滤波处理后进入第二级滤波电路，第二级滤波电路进行滤波处理后输出中频放大差分信号。6.根据权利要求5所述的基于太赫兹的探测器，其特征在于，所述第一级滤波电路包括：第一放大器、第一低通滤波电路和第一高通滤波电路；所述第一低通滤波电路用于滤除所述差频信号中调制干扰信号；所述第一高通滤波电路用于滤除所述差频信号中高频干扰信号；所述第一放大器包括第一输入端和第二输入端，所述第一低通滤波电路包括串联连接的第一电阻、第一电容，以及串联连接的第二电阻和第二电容，第一输入端分与第一电阻和第一电容串联连接，所述第二输入端与第二电阻和第二电容串联连接；所述第一放大器还包括第一输出端和第二输出端，所述第一高通滤波电路包括并联连接的第三电阻、第三电容，以及并联连接的第四电阻和第四电容，所述第三电阻、第三电容并联在所述第一输入端和第一输出端之间；所述第四电阻和第四电容并联在所述第二输入端和第二输出端之间。7.根据权利要求5所述的基于太赫兹的探测器，其特征在于，所述第二级滤波电路包括：第二放大器、第二低通滤波电路和第二高通滤波电路；所述第二低通滤波电路用于滤除第一级滤波电路输出信号中的调制干扰信号；所述第二高通滤波电路用于滤除第一级滤波电路输出信号中的高频干扰信号；
所述第二放大器包括第第三输入端和第四输入端，所述第二低通滤波电路包括串联连接的第五电阻、第五电容，以及串联连接的第六电阻和第六电容，第三输入端分与第五电阻和第五电容串联连接，所述第四输入端与第六电阻和第六电容串联连接；所述第二放大器还包括第三输出端和第四输出端，所述第二高通滤波电路包括并联连接的第七电阻、第七电容，以及并联连接的第八电阻和第八电容，所述第七电阻、第七电容并联在所述第三输入端和第三输出端之间；所述第八电阻和第八电容并联在所述第四输入端和第四输出端之间。8.根据权利要求5所述的基于太赫兹的探测器，其特征在于，所述信号处理模块包括：模数转换模块，用于对所中频放大差分信号进行模数转换生成差频信号频率；数字化处理模块，用于根据所述差频信号频率计算距离计算出与探测目标的距离r：其中，c为光速，t为扫频时宽，δf为差频信号频率，b为扫频带宽。9.一种设备，其特征在于，包括：如权利要求1～8中任一项所述的基于太赫兹的探测器。
技术总结本申请涉及一种基于太赫兹的探测器及设备，基于太赫兹的探测器包括波形发生器、发射天线、接收天线、至少两级滤波电路和信号处理模块，波形发生器用于产生太赫兹三角波，发射天线用于向外发射太赫兹三角波对应信号，接收天线用于接收太赫兹三角波对应信号，至少两级滤波电路用于对太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理，信号处理模块用于根据滤波处理后太赫兹三角波对应信号输出探测结果。本申请通过至少两级滤波电路用于对太赫兹三角波对应信号进行至少两次滤波处理，可以滤除干扰信号，使探测结果更加准确。使探测结果更加准确。
技术研发人员：邹俊 谢志豪
受保护的技术使用者：成都天成电科科技有限公司
技术研发日：2022.06.07
技术公布日：2022/11/1
