[发明专利]一种太赫兹被动式彩色焦平面照相机

权利要求书

1.一种太赫兹被动式彩色焦平面照相机，其特征在于，所述照相机包括天馈模块、太赫兹焦平面多通道相参接收模块、中频信号处理模块，

天馈模块包括反射面天线和天线伺服模块，天馈模块中的反射面天线用于接收被探测目标发出的太赫兹射频信号，反射面天线在天线伺服模块的控制下扫描被测目标的太赫兹射频信号；

太赫兹焦平面多通道相参接收模块位于反射面天线的焦平面上，被探测目标发出的太赫兹射频信号经天馈模块中的反射面天线的反射，聚焦于太赫兹焦平面多通道相参接收模块；太赫兹焦平面多通道相参接收模块包括太赫兹多波束准光混频器，太赫兹多波束准光混频器包括N1×N2个像素，太赫兹多波束准光混频器将收到的太赫兹射频信号和太赫兹本振信号进行混频，产生N1×N2路混频输出信号，N1、N2为≥1的自然数，每一路混频输出信号对应一个像素，每一路混频输出信号称为每一像素混频输出信号；

中频信号处理模块包括二次变频模块，二次变频模块包括N1×N2个中频信号装置，每一中频信号装置对每一路混频输出信号依次进行一分W路功率分配、滤波、低噪声放大、二次混频处理，输出N1×N2×W路中频信号，W的值与预处理的被探测目标辐射出的太赫兹波的太赫兹频率个数一致，W为≥1的自然数。

2.如权利要求1所述的太赫兹被动式彩色照相机，其特征在于：天馈模块中的反射面天线采用偏焦卡塞格伦天线，偏焦卡塞格伦天线包括主抛物面和次级反射面；被探测目标发出的太赫兹射频信号经天馈模块中的主抛物面和次级反射面的反射，聚焦于太赫兹焦平面多通道相参接收模块；

天线伺服模块控制次级反射面，通过次级反射面的扫描实现对大视场被探测目标的成像。

3.如权利要求2所述的太赫兹被动式彩色照相机，其特征在于：主抛物面的口径D满足：

${\mathrm{\θ}}_{3dB}\≈\frac{1.22{\mathrm{\λ}}_0}{D}$

其中，θ_3dB为太赫兹焦平面多通道成像系统的空间分辨率，λ₀为被探测目标辐射出的太赫兹波的波长。

4.如权利要求1所述的太赫兹被动式彩色照相机，其特征在于：

所述照相机还包括本振参考源；

太赫兹焦平面多通道相参接收模块还包括波束分离器、太赫兹本振倍频器，本振参考源产生的本振信号通过太赫兹本振倍频器倍频后产生太赫兹本振信号；波束分离器用于控制太赫兹本振信号的空间传播方向，透射太赫兹射频信号并且反射太赫兹本振信号，使太赫兹射频信号和太赫兹本振信号共同传递给太赫兹多波束准光混频器。

5.如权利要求4所述的太赫兹被动式彩色照相机，其特征在于：太赫兹多波束准光混频器包括高阻介质透镜和混频天线芯片；混频天线芯片包含相同结构的N1×N2个混频天线，排列成N1行，N2列；高阻介质透镜采用复眼透镜，复眼透镜包括小透镜阵列和扩展底座，小透镜阵列位于扩展底座上，小透镜通过扩展底座与混频天线实现信号间的传输；小透镜阵列包括N1×N2个小透镜，小透镜与混频天线一一对应，小透镜的中心与其对应的混频天线的中心位于同一轴线上，一个像素包括一个混频天线和一个小透镜。

6.如权利要求1所述的太赫兹被动式彩色照相机，其特征在于：

中频信号处理模块的每个中频信号装置对每一路混频输出信号进行处理，中频信号装置包括一分W路功率分配器、滤波器、低噪声放大器、二次混频器和倍频器，每一路混频输出信号都会经过一分W路功率分配器，然后分别经过滤波器、低噪声放大器、二次混频器，从二次混频器输出中频信号，一共输出N1×N2×W路中频信号，其中，所述一分W路功率分配器将太赫兹多波束准光混频器输出的每一路混频输出信号分为W路，

其特征还在于：所述照相机包括本振参考源，本振参考源产生的本振信号通过中频信号处理模块的倍频器倍频后，产生二次混频的本振信号。