一种发射电路和安检门的制作方法

1.本文件涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种发射电路和安检门。


背景技术：

2.发射电路输出信号驱动发射线圈向空间发射磁场，接收电路的接收线圈感应出电压信号后，经过采集处理后，将信号传输到单片机进行分析处理。
3.但是，在传统电路技术中，发射电路的功率放大电路，仅适于单一频率的放大，如需适用于多个频点，则需对控制信号脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)进行调试，调试工作量大。接收电路中，模拟开关用于截取第一级放大电路输出的有用信号，需要用bc信号控制，且要求bc信号的频率要与发射电路中的pwm信号频率一样，相位差最好能刚好截取到有用信号，但在安检门中接收电路有16路之多，很难控制bc实现刚好截取有用信号。
4.因此，需要提供更加可靠的发射电路和接收电路。


技术实现要素：

5.本说明书实施例提供一种发射电路和安检门，用以可适于多种频点的放大。
6.本说明书实施例还提供一种发射电路，包括：控制器、可调增益功率放大器、反馈模块以及发射线圈，其中：
7.所述控制器，与所述可调增益功率放大器电连接，用于向所述可调增益功率放大器提供第一控制信号和第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述可调增益功率放大器的放大倍数；
8.所述可调增益功率放大器，与所述发射线圈电连接，用于对所述第一控制信号进行放大，并输出给所述发射线圈；
9.所述反馈模块，分别与所述控制器和所述可调增益功率放大器电连接，用于接收所述可调增益功率放大器输出的信号并经过处理之后反馈给所述控制器；
10.所述控制器，还用于依据所述反馈模块反馈的信号，调制所述第一控制信号和所述第二控制信号，以将所述可调增益功率放大器输出的信号调整至参考幅度和频率。
11.可选的，所述反馈模块包括：衰减器和模数转换器adc，其中：
12.所述衰减器，分别与所述可调增益功率放大器和所述adc电连接，用于接收所述可调增益功率放大器输出的信号并衰减为预设幅度的正弦波小信号；
13.所述adc，与所述控制器电连接，用于将所述衰减器提供的正弦波小信号转换为数字信号并提供给所述控制器。
14.可选的，还包括：数模转换器dac，其中：
15.所述控制器，与所述dac电连接，用于向所述dac发送第一控制信号；
16.所述dac，与所述可调增益功率放大器电连接，用于将所述第一控制信号转换为正弦波小信号并提供给所述可调增益功率放大器。
17.可选的，还包括：温度传感器，所述温度传感器设置于所述可调增益功率放大器周围，其中：
18.所述控制器，用于接收所述温度传感器感应的所述可调增益功率放大器的工作温度；若所述工作温度超出预设温度阈值，则停止发送所述第一控制信号，否则持续发送所述第一控制信号。
19.可选的，还包括：可调输出电压的电源，其中：
20.所述控制器，与所述可调输出电压的电源电连接，用于向所述可调输出电压的电源发送第二控制信号；
21.所述可调输出电压的电源，与所述可调增益功率放大器电连接，用于基于所述第二控制信号，控制向所述可调增益功率放大器输出的电压值，以控制所述可调增益功率放大器的输出功率。
22.可选的，所述控制器，还用于向所述可调增益功率放大器发送第二控制信号。
23.本说明书实施例还提供一种安检门，其特征在于，包括：如上述的发射电路和接收电路。
24.可选的，所述接收电路沿能量传输方向依次包括：接收线圈、第一级放大电路、全波整流电路、积分电路、第二级运放、第三级运放和adc。
25.可选的，还包括：振动传感器，所述振动传感器设置于所述安检门的门体内，其中：
26.所述控制器，还用于在检测到金属探测信号变化时，读取所述振动传感器感应的振动数据；若基于所述振动数据判定所述安检门发生振动，则忽略本次金属探测信号变化，否则判定为探测到金属。
27.可选的，所述振动传感器有多个，且所述安检门的各门板上均安装有至少一个振动传感器，其中：
28.所述控制器，还用于读取各门板上安装的振动传感器感应的振动数据；基于所述振动数据，确定所述安检门的姿态；若所述安检门的姿态处于倾斜状态且倾斜角度大于预设角度阈值，则通过提示装置发出提示信息。
29.本说明书一个实施例实现了，通过反馈模块向控制器反馈可调增益功率放大器输出的信号，由控制器依据反馈信号自适应调制向可调增益功率放大器发送的控制信号，使得可调增益功率放大器可适用于多种频点的放大。
附图说明
30.此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。在附图中：
31.图1为本说明书一实施例提供的一种发射电路的结构示意图；
32.图2为本说明书另一实施例提供的一种发射电路的结构示意图；
33.图3为本说明书一实施例提供的控制器的软件控制流程的示意图；
34.图4为本说明书一实施例提供的安检门的结构示意图；
35.图5为本说明书一实施例提供的接收电路的结构示意图；
36.图6为本说明书一实施例提供的控制器和振动传感器的连接示意图；
37.图7为本说明书一实施例提供的抗振动干扰方法的流程示意图；
38.图8为本说明书另一实施例提供的安检门的结构示意图。
具体实施方式
39.为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文件保护的范围。
40.以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。
41.图1为本说明书一实施例提供的一种发射电路的结构示意图，参见图1，所述发射电路可以包括：控制器、可调增益功率放大器、反馈模块以及发射线圈，其中：
42.所述控制器，与所述可调增益功率放大器电连接，用于向所述可调增益功率放大器提供第一控制信号和第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述可调增益功率放大器的放大倍数；
43.其中，控制器还用于生成第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号和所述第二控制信号分别与图1中的控制信号1和2相对应。
44.所述可调增益功率放大器，与所述发射线圈电连接，用于对所述第一控制信号进行放大，并输出给所述发射线圈；
45.所述反馈模块，分别与所述控制器和所述可调增益功率放大器电连接，用于接收所述可调增益功率放大器输出的信号并经过处理之后反馈给所述控制器；
46.所述控制器，还用于依据所述反馈模块反馈的信号，调制所述第一控制信号和所述第二控制信号，以将所述可调增益功率放大器输出的信号调整至参考幅度和频率。
47.下面参见图2对所述发射电路进行进一步说明：
48.所述反馈模块具体可以包括：衰减器和模数转换器adc，其中：
49.所述衰减器，分别与所述可调增益功率放大器和所述adc电连接，用于接收所述可调增益功率放大器输出的信号并衰减为预设幅度的正弦波小信号；
50.所述adc，与所述控制器电连接，用于将所述衰减器提供的正弦波小信号转换为数字信号并提供给所述控制器。
51.所述发射电路还包括：数模转换器dac，其中：
52.所述控制器，与所述dac电连接，用于向所述dac发送第一控制信号；
53.所述dac，与所述可调增益功率放大器电连接，用于将所述第一控制信号转换为正弦波小信号并提供给所述可调增益功率放大器。
54.所述发射电路还包括：温度传感器，所述温度传感器设置于所述可调增益功率放大器周围，其中：
55.所述控制器，用于接收所述温度传感器感应的所述可调增益功率放大器的工作温度；若所述工作温度超出预设温度阈值，则停止发送所述第一控制信号，否则持续发送所述第一控制信号。
56.基于此，本实施例通过在可调增益功率放大器周围设置温度传感器，以感应其工作温度并进行相应操作，避免出现过温烧毁电路的情况。
57.上述控制器向可调增益功率放大器提供控制信号的方式可以为：
58.所述发射电路还包括：可调输出电压的电源，其中：
59.所述控制器，与所述可调输出电压的电源电连接，用于向所述可调输出电压的电源发送第二控制信号，记为控制信号2；
60.所述可调输出电压的电源，与所述可调增益功率放大器电连接，用于基于所述第二控制信号，控制向所述可调增益功率放大器输出的电压值，以控制所述可调增益功率放大器的输出功率。
61.还可以为：由所述控制器，直接向所述可调增益功率放大器发送第二控制信号，为便于区分控制器通过电源向所述可调输出电压的电源发送的第二控制信号，将控制器直接向所述可调输出电压的电源发送的第二控制信号记为控制信号3。
62.基于此，本实施例提供了直接调整可调增益功率放大器的输出功率或通过调节工作电源的电压来调整可调增益功率放大器的输出功率的方案，由此可以通过自动调节放大器的增益，从而实现输出功率的自动控制；而且，本实施例采用控制信号转换成功率信号技术、信号衰减并检测后进行闭环控制技术，可提升发射信号的频率和信号稳定性。
63.下面结合图3对其实现原理进行详细说明：
64.首先，对发射电路中的各个部件进行简要说明：
65.控制器是整个发射电路的核心部分，主要负责发送控制信号1(第一控制信号)、控制信号2、控制信号3，通过数字信号通路采集adc送过来的信号，通过i2c采集温度传感器传过来的温度数据。dac可以将控制信号1传过来的信号转换成正弦波小信号，送给可调增益功率放大器。可调输出电压的电源，可以通过控制信号2来控制它的输出电压值，从而调节功率放大器的输出功率。控制信号3可以控制可调增益功率放大器的放大增加，将正弦波小信号进行放大，得到高电压、大电流的发射信号，用来驱动发射线圈。衰减器可以将发射端的高电压信号接收回来，衰减成正弦波小信号，提供给adc。adc可以将衰减器送过来的信号转换成数字信号，发送给控制器处理。温度传感器布置在可调增益放大器附近，检测其工作温度，通过i2c总线反馈给控制器处理。
66.相应地，控制器的软件控制流程具体可以包括如下步骤：
67.步骤302、控制开始；
68.步骤304、发送控制信号1和2；
69.步骤306、接收数字信号：
70.步骤308、频率和幅度是否准确；
71.若是，则执行步骤310，否则返回执行步骤304；
72.步骤310、读取温度传感器的温度数据；
73.步骤312、判断温度是否在范围内；
74.若是，则执行步骤314，否则执行步骤316；
75.步骤314、持续输出控制信号1；
76.步骤316、停止输出控制信号1。
77.具体地：控制器输出控制信号1和2，这时候dac和放大器会工作起来，输出功率信号给发射线圈接下来，衰减器会将高压信号进行衰减，adc采集后向控制器输出数字信号，控制器采集信号，如果信号频率符合要求，则持续输出控制信号1和2。如果信号频率不符合
要求，就要进行调整。再接着，会去检测温度，如果温度不在范围内，则会停止输出控制信号1。如果温度在范围内，则持续输出控制信号1。
78.由此可知，本实施例通过反馈模块向控制器反馈可调增益功率放大器输出的信号，由控制器依据反馈信号自适应调制向可调增益功率放大器发送的控制信号，使得可调增益功率放大器可适用于多种频点的放大。
79.图4为本说明书一实施例提供的安检门的结构示意图，参见图4，所述安检门包括：如前一实施例所述的发射电路和接收电路。
80.其中，所述接收电路的结构示意图参见图5，所述接收电路沿能量传输方向依次包括：接收线圈、第一级放大电路、全波整流电路、积分电路、第二级运放、第三级运放和adc。
81.其中，全流整波电路是指能够把交流转换成单一方向电流的电路，最少由两个整流器合并而成，一个负责正方向，一个负责反方向，最典型的全波整流电路是由四个二极管组成的整流桥，一般用于电源的整流。也可由mos管搭建；积分电路主要用于波形变换、放大电路失调电压的消除及反馈控制中的积分补偿等场合；运放(operational amplifier，opa)是运算放大器的简称，能对信号进行数学运算的放大电路。
82.基于此，本实施例提供的接收电路中采用全波整流电路来提取有效信息，能最大限度提取有效信息，并且能够自动提取信息，节省了bc信号。
83.可选的，还包括：振动传感器，所述振动传感器设置于所述安检门的门体内，参见图6，在安检门的门体内可安装1个振动传感器，传感器与控制器相连接，用于检测安检门所处环境是否发生振动。
84.其中，所述控制器，还用于在检测到金属探测信号变化时，读取所述振动传感器感应的振动数据；若基于所述振动数据判定所述安检门发生振动，则忽略本次金属探测信号变化，否则判定为探测到金属。
85.参见图7，基于振动传感器的抗振动干扰方法的流程如下：
86.步骤702、控制器检测到金属探测信号变化；
87.步骤704、读取振动传感器数据；
88.步骤706、是否发生振动；
89.若是，则执行步骤708，否则返回步骤702；
90.步骤708、是探测到金属进行报警等控制；
91.步骤710、控制报警。
92.具体地：当控制器检测到金属探测信号变化时，判断可能是真有金属通过，也可能是振动产生的信号，第二步是去读取振动传感器的数据，判断是否有振动发生，如果有振动发生，就判断是环境干扰，会滤除该环境干扰，继续探测信号；如果振动传感器反馈没有振动发生，则判断是探测到金属，则控制报警器进行报警提示。
93.进一步地，当振动传感器持续反馈环境振动时，通过安检门上的显示装置和语音装置，发出提示信息，提示安保人员安检门所处环境不稳定，金属探测数据可能不准确，应当采取应急预案。
94.在另一可行实施例中，所述振动传感器有多个，且所述安检门的各门板上均安装有至少一个振动传感器，其中：
95.所述控制器，还用于读取各门板上安装的振动传感器感应的振动数据；基于所述
振动数据，确定所述安检门的姿态；若所述安检门的姿态处于倾斜状态且倾斜角度大于预设角度阈值，则通过提示装置发出提示信息。
96.结合图8，在安检门的左右两个门板上各装一个振动传感器，两个传感器都会反馈数据，通过比对两个传感器的数据，如果垂直方向的数据一样，则说明安检门姿态保持垂直，工作正常；如果垂直方向的数据不一样，则可说明安检门姿态不垂直，可能会倾倒，损坏安检门或者砸到行人，可以通过显示装置和语音装置，发出提示信息，提示安保人员检查安检门的姿态，调整并使其姿态垂直。
97.由此可知，本实施例提供的安检门一方面，通过引入振动传感器来感应环境干扰引发的振动并过滤该环境干扰；另一方面，通过振动传感器感应安检门工作环境是否稳定并在不稳定时，主动发出提示；又一方面，通过振动传感器感应安检门的姿态并在安检门有倾倒的倾向时，主动发出提醒。
98.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
99.上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
100.本领域内的技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
101.本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
102.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
103.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
104.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
105.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
106.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
107.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
108.本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
109.以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种发射电路，其特征在于，包括：控制器、可调增益功率放大器、反馈模块以及发射线圈，其中：所述控制器，与所述可调增益功率放大器电连接，用于向所述可调增益功率放大器输出第一控制信号和第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述可调增益功率放大器的放大倍数；所述可调增益功率放大器，与所述发射线圈电连接，用于对所述第一控制信号进行放大，并输出给所述发射线圈；所述反馈模块，与所述可调增益功率放大器电连接，用于接收所述可调增益功率放大器输出的信号；所述反馈模块，还与所述控制器电连接，用于向所述控制器输出触发所述控制器对所述第一控制信号和所述第二控制信号进行调制的反馈信号；所述控制器，还用于依据所述反馈信号，调制所述第一控制信号和所述第二控制信号，以将所述可调增益功率放大器输出的信号调整至参考幅度和频率。2.根据权利要求1所述的发射电路，其特征在于，所述反馈模块包括：衰减器和模数转换器adc，其中：所述衰减器，分别与所述可调增益功率放大器和所述adc电连接，用于接收所述可调增益功率放大器输出的信号并衰减为预设幅度的正弦波小信号；所述adc，与所述控制器电连接，用于将所述衰减器提供的正弦波小信号转换为数字信号并提供给所述控制器。3.根据权利要求1所述的发射电路，其特征在于，还包括：数模转换器dac，其中：所述控制器，与所述dac电连接，用于向所述dac发送第一控制信号；所述dac，与所述可调增益功率放大器电连接，用于将所述第一控制信号转换为正弦波小信号并提供给所述可调增益功率放大器。4.根据权利要求3所述的发射电路，其特征在于，还包括：温度传感器，所述温度传感器设置于所述可调增益功率放大器周围，其中：所述控制器，用于接收所述温度传感器感应的所述可调增益功率放大器的工作温度；若所述工作温度超出预设温度阈值，则停止发送所述第一控制信号，否则持续发送所述第一控制信号。5.根据权利要求1所述的发射电路，其特征在于，还包括：可调输出电压的电源，其中：所述控制器，与所述可调输出电压的电源电连接，用于向所述可调输出电压的电源发送第二控制信号；所述可调输出电压的电源，与所述可调增益功率放大器电连接，用于基于所述第二控制信号，控制向所述可调增益功率放大器输出的电压值，以控制所述可调增益功率放大器的输出功率。6.根据权利要求1所述的发射电路，其特征在于，所述控制器，还用于向所述可调增益功率放大器发送第二控制信号。7.一种安检门，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的发射电路和接收电路。8.根据权利要求7所述的安检门，其特征在于，所述接收电路沿能量传输方向依次包
括：接收线圈、第一级放大电路、全波整流电路、积分电路、第二级运放、第三级运放和adc。9.根据权利要求7所述的安检门，其特征在于，还包括：振动传感器，所述振动传感器设置于所述安检门的门体内，其中：所述控制器，还用于在检测到金属探测信号变化时，读取所述振动传感器感应的振动数据；若基于所述振动数据判定所述安检门发生振动，则忽略本次金属探测信号变化，否则判定为探测到金属。10.根据权利要求9所述的安检门，其特征在于，所述振动传感器有多个，且所述安检门的各门板上均安装有至少一个振动传感器，其中：所述控制器，还用于读取各门板上安装的振动传感器感应的振动数据；基于所述振动数据，确定所述安检门的姿态；若所述安检门的姿态处于倾斜状态且倾斜角度大于预设角度阈值，则通过提示装置发出提示信息。

技术总结
本说明书实施例提供一种发射电路和安检门。发射电路包括：控制器，与可调增益功率放大器电连接，用于向可调增益功率放大器提供第一控制信号和第二控制信号，第二控制信号用于控制可调增益功率放大器的放大倍数；可调增益功率放大器，与发射线圈电连接，用于对第一控制信号进行放大，并输出给发射线圈；反馈模块，分别与控制器和可调增益功率放大器电连接，用于接收可调增益功率放大器输出的信号并经过处理之后反馈给控制器；控制器，还用于依据反馈模块反馈的信号，调制第一控制信号和第二控制信号，以将可调增益功率放大器输出的信号调整至参考幅度和频率。由此，可通过反馈信号进行控制信号的自适应调制，确保可适用于多种频点的放大。的放大。的放大。


技术研发人员：邹远杰
受保护的技术使用者：杭州睿影科技有限公司
技术研发日：2021.04.15
技术公布日：2022/5/25