[发明专利]一种基于时隙法的非线性节点检测系统

权利要求书

1.一种基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述系统包括MCU，与MCU连接的基波发射电路、二次谐波检测电路、三次谐波检测电路以及电源，所述基波发射电路用于发射激励功率信号到待检测物体，所述二次谐波检测电路用于接收非线性节点产生的二次谐波信号，并且经过滤波、低噪声放大后与二次谐波本振信号进行混合产生二次谐波信号强度信号；所述三次谐波检测电路用于接收非线性节点产生的三次谐波信号，并且经过滤波、低噪声放大后与三次谐波本振信号进行混合产生三次谐波信号强度信号；所述MCU控制基波发射电路发射激励功率信号，并且根据检测到的二次谐波信号和三次谐波信号的强度关系，对非线性节点进行判断。

2.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述基波发射电路包括PLL基波本振，与PLL基波本振连接的基波混频器，与基波混频器连接的功率放大器，与功率放大器连接的第一滤波器，与第一滤波器连接的基波发射天线，所述基波混频器与MCU连接。

3.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述二次谐波检测电路包括PLL二次谐波本振，与PLL二次谐波本振连接的二次谐波混频器，与二次谐波混频器连接的第一LNA，与第一LNA连接的第二滤波器，与第二滤波器连接的二次谐波接收天线，所述二次谐波混频器与MCU连接。

4.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述三次谐波检测电路包括PLL三次谐波本振，与PLL三次谐波本振连接的三次谐波混频器，与三次谐波混频器连接的第二LNA，与第二LNA连接的第三滤波器，与第三滤波器连接的三次谐波接收天线，所述三次谐波混频器与MCU连接。

5.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述系统还包括按键和显示器，所述按键和显示器分别与MCU连接。

6.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述MCU根据检测到的二次谐波信号和三次谐波信号的强度关系，对非线性节点进行判断的过程如下：

步骤1：以TI为时间周期，激励功率信号输出功率为P1，同时检测非线性节点产生的二次谐波信号强度S21和三次谐波信号强度S31；以T2时间为时间周期，激励功率信号输出功率为0，同时检测环境中二次谐波信号和三次谐波信号对应的噪声水平N21和N31；

步骤2：以2倍TI为时间周期，激励功率信号输出功率为2倍P1，同时检测非线性节点产生的二次谐波信号强度S22和三次谐波信号强度S32；以2倍T2时间为时间周期，激励功率信号输出功率为0，同时检测环境中二次谐波信号和三次谐波信号对应的噪声水平N22和N32；

步骤3：以3倍TI为时间周期，激励功率信号输出功率为3倍P1，同时检测非线性节点产生的二次谐波信号强度S23和三次谐波信号强度S33；以3倍T2时间为时间周期，激励功率信号输出功率为0，同时检测环境中二次谐波信号和三次谐波信号对应的噪声水平N23和N33；

步骤4：计算融合数据S2＝S21+S22+S23；S3＝S31+S32+S33；N2＝N21+N22+N23；N3＝N31+N32+N33；并且判断是否满足条件1或者条件2；

条件1：S2＞A*S3；S3＞B*N2；S3＞C*N3；条件2：S3＞A*S2；S2＞B*N2；S3＞C*N3如果满足条件1，判断非线性节点为有源器件；如果满足条件2，判断非线性节点为金属材料；

其中，A、B、C系数根据实际测试效果进行设置。

7.根据权利要求6所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述T1为50～100ms，T2为30～50ms，P1为1～3W。