發(fā)布時(shí)間：2020-03-19 23:37

【摘要】：本文設(shè)計(jì)的電子防爆探測器是基于嵌入式的。其功能是對(duì)帶有電子定時(shí)裝置的爆炸物進(jìn)行探測；同時(shí)它還可以對(duì)隱蔽的竊聽器和攝像頭進(jìn)行探測。因?yàn)镻N結(jié)是構(gòu)成電子器件特別是芯片的基本結(jié)構(gòu),所以對(duì)電子設(shè)備的探測實(shí)際上就是對(duì)PN結(jié)的探測。電子防爆探測器的工作原理是基于諧波雷達(dá)的原理：利用PN結(jié)的非線性特性,通過接收經(jīng)PN結(jié)的非線性作用產(chǎn)生的二次諧波來對(duì)PN結(jié)進(jìn)行探測和識(shí)別。 在探測器設(shè)計(jì)方面,本文結(jié)合目標(biāo)的非線性模型,分析和推導(dǎo)了諧波目標(biāo)探測器的散射功率公式,討論了諧波探測器的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,并且提高了系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的抑制諧波能力。 在探測器終端實(shí)現(xiàn)方面,考慮到基于嵌入式探測器顯示終端軟件的穩(wěn)定性、可靠性和實(shí)用性,本人決定操作系統(tǒng)選用Linux。探測器終端的設(shè)計(jì)主要包括硬件平臺(tái)的構(gòu)建、軟件開發(fā)平臺(tái)的搭建和終端應(yīng)用軟件的開發(fā)。硬件平臺(tái)的構(gòu)建是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),硬件平臺(tái)采用基于ARM920T的多接口高性能CPU S3C2410處理器。軟件開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建基于宿主機(jī)—目標(biāo)機(jī)模式。顯示控制終端應(yīng)用軟件的開發(fā)包括：根據(jù)顯示終端軟件功能需求,進(jìn)行軟件模塊劃分；目標(biāo)信息顯示程序的設(shè)計(jì)和RS422通信程序的編寫。
【圖文】：

不能移動(dòng)的帶電粒子通常稱為空間電荷，它們集中在P區(qū)和N區(qū)交界面附近，一個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，這就是我們所說的PN結(jié)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，多數(shù)載散到對(duì)方并復(fù)合掉了，或者說消耗殆盡了，因此，空間電荷區(qū)又稱為耗盡層側(cè)呈現(xiàn)負(fù)電荷，N區(qū)一側(cè)呈現(xiàn)正電荷，因此空間電荷區(qū)出現(xiàn)了方向由N區(qū)指電場，由于這個(gè)電場是載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的，而不是外加電壓形成的，故場。內(nèi)電場是由多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)引起的，伴隨著它的建立將帶來兩種影響:場將阻礙多子的擴(kuò)散，二是P區(qū)和N區(qū)的少子一旦接近PN結(jié)，，便在內(nèi)電場漂移到對(duì)方，使空間電荷區(qū)變窄。因此，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)加寬，內(nèi)電有利于少子的漂移而不利于多子的擴(kuò)散;而漂移運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)變窄，內(nèi)電有利于多子的擴(kuò)散而不利于少子的漂移。當(dāng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平界面形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，即PN結(jié)處于動(dòng)態(tài)平衡〔2，。2.3PN結(jié)的伏安特性PN結(jié)點(diǎn)及一般半導(dǎo)體器件中的PN結(jié)，它的伏安特性曲線如圖2.2所示

一式(2.1)中，15是與外加電壓無關(guān)的系數(shù)，稱為反向飽和電流。它與PN結(jié)點(diǎn)中載流子濃度、擴(kuò)散情況和溫度等因素有關(guān);q為電子電荷量，q=l.602x10一19C。v為結(jié)點(diǎn)兩端正向電壓;T為絕對(duì)溫度，單位為K，k為波爾茲曼常數(shù)，k=l.38x10一23)/K。由于e月vkT>)1，那么工、工sxeq側(cè)kT，PN結(jié)點(diǎn)正向電流與兩端正向電壓為指數(shù)關(guān)系，顯然PN結(jié)的伏安特性成非線性，所以PN結(jié)目標(biāo)就是非線性目標(biāo)。這種非線性關(guān)系即可產(chǎn)生諧波再輻射。我們要對(duì)PN結(jié)建模實(shí)際上就是對(duì)非線性目標(biāo)的建模，從中可推導(dǎo)出一般的規(guī)律，為探測器的設(shè)計(jì)打下理論基礎(chǔ)。2.4探測非線性目標(biāo)的建模依據(jù)目標(biāo)散射機(jī)理，非線性目標(biāo)散射過程模型可以用下圖表示，其包括接收、非線性和再輻射三個(gè)部分。圖示物理模型的工作過程:目標(biāo)對(duì)接收到的電磁波，通過非線性單元而產(chǎn)生諧波分量，然后再將各種頻率分量向外輻射。
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP368.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2590884