[发明专利]用于主动式毫米波安检成像的多发多收天线阵列布置、人体安检设备和方法

权利要求书

1.一种用于主动式毫米波安检成像的稀疏多发多收阵列布置，包括用于发射波长为毫米波的一组发射天线和用于接收由所述一组发射天线发射的被人体反射的波长为毫米波的一组接收天线；

其中，所述一组发射天线包括沿第一行排列的多个发射天线，所述一组接收天线包括沿第二行排列的多个接收天线，所述一组发射天线的第一行的多个发射天线平行于所述一组接收天线的第二行的多个接收天线排列，且第一行所述一组发射天线与第二行所述一组接收天线间隔开，且位于同一平面；

其中，与沿第一行排列的两个相邻的发射天线之间的间隔长度对应的第二行的相等长度范围内布置至少一个接收天线使得发射天线的数量少于接收天线的数量。

2.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，至少一个发射天线与至少一个接收天线对齐使得两者之间的连线垂直于所述一组发射天线或所述一组接收天线的行的方向；或

任意一个发射天线与任意一个接收天线的连线与所述一组发射天线或所述一组接收天线的行的方向不垂直。

3.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中所述多个发射天线以辐射波的波长的整数倍的距离间隔开，所述多个接收天线以一倍的辐射波的波长的距离间隔开。

4.根据权利要求4所述的稀疏多发多收阵列布置，其中多个发射天线以2倍、3倍、4倍或5倍的辐射波的波长的距离间隔开。

5.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中所述一组发射天线的一个发射天线和所述一组接收天线的最靠近的对应的多个接收天线中一个的连线的中点被看作这一对发射天线-接收天线的虚拟的等效相位中心，相邻的等效相位中心之间的距离为辐射波的波长的0.3至0.7倍。

6.根据权利要求5所述的稀疏多发多收阵列布置，其中相邻的等效相位中心之间的距离为辐射波的波长的一半。

7.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中第一行所述一组发射天线与第二行所述一组接收天线间隔开的距离小于成像距离的10％。

8.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中第一行所述一组发射天线的首个发射天线和第二行所述一组接收天线的首个接收天线错位布置。

9.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，还包括控制开关，用于控制所述一组发射天线依次发射毫米波。

10.根据权利要求5所述的稀疏多发多收阵列布置，配置成：所述一组发射天线能够沿第一行排列的多个发射天线逐个依次发射辐射波完成一组发射天线的一维扫描，并且能够沿与所述一组发射天线的行的方向的正交方向位移完成人体二维扫描，以及能够基于傅里叶变换的合成孔径全息算法完成成像。

11.根据权利要求10所述的稀疏多发多收阵列布置，配置成基于傅里叶变换的合成孔径全息算法，一次对正确成像区域完成图像重建，成像公式为：

其中，σ(x，y)是人体的散射系数，R₀是成像距离，FT_2D为二维傅里叶变换，为二维傅里叶逆变换，j为虚数单位，k为传播常数、k_x、k_y分别是空间传播常数；

为一对发射天线-接收天线组合接收到人体的回波信号；K_ω为频率步进信号的空间频率；对于目标区域内的一个点目标，I表示位于I(x_n，y_n)处的散射的点目标，定义I与发射天线A_t的距离为R_t，n，I与接收天线A_r间的距离为R_r，n。