[实用新型]单站平面阵列毫米波成像装置

说明书

本公开提供了一种单站平面阵列毫米波成像装置，利用毫米波扫频源，产生线性调频的毫米波信号，通过收发组件、电子开关阵列和一维阵列天线，向空间辐射毫米波探测信号。一维阵列天线在电子开关阵列、水平导轨和伺服电机的共同作用下，形成等效的二维平面阵列。数据采集卡同时采集收发组件的中频信息和利用光栅尺获得的天线位置信息，提高了天线定位精度。

技术领域

本公开涉及一种单站平面阵列毫米波成像装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前在安全检查、医疗诊断或无损探测中经常会用到毫米波，而毫米波在应用时需要重建目标物的三维图像，这就必须使用二维平面天线阵列。根据天线阵列拓扑结构，分为单站、双站和多站几种。由于单站结构中，同一时刻只有一对位置相同的发射天线和接收天线工作，使用电扫描或者机械扫描的方式形成二维天线阵列，具有结构简单、硬件成本低、成像技术成熟等诸多优势，因此具有很大的应用前景。

在实现单站平面阵列的回波信号指数项相位信息的三维分解过程中，必然存在传播损耗有关的衰减，如果不考虑这些衰减影响，会导致不同距离向位置的目标物重建图像质量差异较大，影响分析结果。

实用新型内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种单站平面阵列毫米波成像装置，本公开能够提高天线定位精度，以及成像性能。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

第一方面，本公开提供一种单站平面阵列毫米波成像装置。

一种单站平面阵列毫米波成像装置，包括轨道、坐标记录模块、处理器和毫米波扫频源，所述轨道上可滑动设置有承载机构，承载机构上设置有一维阵列天线，所述一维阵列天线包括若干个发射/接收天线对，每一对发射/接收天线位置相同，所述一维阵列天线与电子阵列开关连接；所述毫米波扫频源通过收发组件连接所述电子阵列开关；

所述发射天线接收电子开关阵列的毫米波信号，辐射到空间中进行探测，接收天线接收目标的回波信号，回传给电子阵列开关，进而传输给数据采集卡；

所述坐标记录模块记录所述一维阵列天线在所述轨道上的坐标值，并传输给数据采集卡；

所述处理器接收数据采集卡传输的中频信号和一维阵列天线位置信息，实现成像。

作为一些可能的实施例，所述坐标记录模块为光栅尺。

作为一些可能的实施例，所述毫米波扫频源产生26.5～40GHz线性调频的毫米波信号，传输给收发组件。

作为一些可能的实施例，所述收发组件包括功分器、功率放大器、低噪声放大器和混频器，所述功分器将毫米波信号分成两路，一路传输给功率放大器，另一路作为本振信号输入给混频器的本振端口，功率放大器将放大后的毫米波信号传输给电子开关阵列，低噪声放大器接收电子开关阵列返回的毫米波信号，放大后传输给混频器的射频端口，混频器输出的中频信号传输给数据采集卡。

作为一些可能的实施例，所述电子开关阵列将收发组件输出的毫米波信号依次传输给一维阵列天线的每个发射天线，同时接收一维阵列天线每个接收天线的信号，并回传给收发组件，实现一维阵列天线的横向垂直轴扫描。

作为一些可能的实施例，所述承载机构连接有驱动机构，所述驱动机构驱动所述承载机构带动一维阵列天线沿所述轨道运动，所述驱动机构受所述处理器控制，沿所述轨道等间距运动。

作为一些可能的实施例，所述承载机构具有与所述轨道相配合的行走机构。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：