發(fā)布時間：2020-03-19 23:37

【摘要】：本文設(shè)計的電子防爆探測器是基于嵌入式的。其功能是對帶有電子定時裝置的爆炸物進行探測；同時它還可以對隱蔽的竊聽器和攝像頭進行探測。因為PN結(jié)是構(gòu)成電子器件特別是芯片的基本結(jié)構(gòu),所以對電子設(shè)備的探測實際上就是對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PN結(jié)進行探測和識別。 在探測器設(shè)計方面,本文結(jié)合目標的非線性模型,分析和推導(dǎo)了諧波目標探測器的散射功率公式,討論了諧波探測器的系統(tǒng)實現(xiàn)方案,并且提高了系統(tǒng)發(fā)射機的抑制諧波能力。 在探測器終端實現(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、可靠性和實用性,本人決定操作系統(tǒng)選用Linux。探測器終端的設(shè)計主要包括硬件平臺的構(gòu)建、軟件開發(fā)平臺的搭建和終端應(yīng)用軟件的開發(fā)。硬件平臺的構(gòu)建是整個設(shè)計的基礎(chǔ),硬件平臺采用基于ARM920T的多接口高性能CPU S3C2410處理器。軟件開發(fā)平臺的構(gòu)建基于宿主機—目標機模式。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,進行軟件模塊劃分；目標信息顯示程序的設(shè)計和RS422通信程序的編寫。
【圖文】：

不能移動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，一個很薄的空間電荷區(qū)，這就是我們所說的PN結(jié)。在這個區(qū)域內(nèi)，多數(shù)載散到對方并復(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，由于這個電場是載流子擴散運動形成的，而不是外加電壓形成的，故場。內(nèi)電場是由多子的擴散運動引起的，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)電場漂移到對方，使空間電荷區(qū)變窄。因此，擴散運動使空間電荷區(qū)加寬，內(nèi)電有利于少子的漂移而不利于多子的擴散;而漂移運動使空間電荷區(qū)變窄，內(nèi)電有利于多子的擴散而不利于少子的漂移。當(dāng)擴散運動和漂移運動達到動態(tài)平界面形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，即PN結(jié)處于動態(tài)平衡〔2，。2.3PN結(jié)的伏安特性PN結(jié)點及一般半導(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)點中載流子濃度、擴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)點兩端正向電壓;T為絕對溫度，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)目標就是非線性目標。這種非線性關(guān)系即可產(chǎn)生諧波再輻射。我們要對PN結(jié)建模實際上就是對非線性目標的建模，從中可推導(dǎo)出一般的規(guī)律，為探測器的設(shè)計打下理論基礎(chǔ)。2.4探測非線性目標的建模依據(jù)目標散射機理，非線性目標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部分。圖示物理模型的工作過程:目標對接收到的電磁波，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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP368.12

【參考文獻】

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本文編號：2590884