[发明专利]基于里德堡原子的微波天线及雷达

权利要求书

1.一种基于里德堡原子的微波天线，其特征在于，包括：

包括有里德堡原子气室的原子微波天线，用于接收空间扫描电磁波的反射波，并根据反射波输出原始反射信号；

信号加工装置，用于对所述原始反射信号作信号变换处理，获得变换反射信号，并将所述变换反射信号发送至雷达信号处理装置，以指示所述雷达信号处理装置根据所述变换反射信号显示雷达信号。

2.根据权利要求1所述的基于里德堡原子的微波天线，其特征在于，所述原子微波天线包括里德堡原子气室、探测激光器、耦合激光器和光电探测器；

所述里德堡原子气室内储存有里德堡热原子；

所述探测激光器用于发射探测光，所述耦合激光器用于发射耦合光，其中，所述探测光和所述耦合光用于将所述里德堡热原子从基态激发至里德堡态，所述探测光还用于产生拉曼吸收的量子干涉效应；

所述光电探测器用于探测试营业拉曼吸收峰的劈裂宽度，求出待测电场强度，以获得所述原始反射信号。

3.根据权利要求2所述的基于里德堡原子的微波天线，其特征在于，所述耦合光为蓝失谐耦合光，所述探测光为红失谐探测光；

其中，所述蓝耦合光的失谐频率为70至130MHz，；所述红探测光的失谐频率为70至130MHz。

4.根据权利要求3所述的基于里德堡原子的微波天线，其特征在于，所述蓝耦合光的失谐频率为100MHz，波长为480nm；所述红耦合光的失谐频率为100MHz，波长为780nm。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的基于里德堡原子的微波天线，其特征在于，所述里徳堡热原子为铷原子。

6.根据权利要求1所述的基于里德堡原子的微波天线，其特征在于，所述对所述原始反射信号作信号变换处理，获得变换反射信号的过程，包括步骤：

获取原始反射信号的第一近场数据；

对所述第一近场数据作数学变换处理，获得所述原始反射信号的远场数据；

对所述远场数据作所述数学变换的逆变换处理，获得所述原始反射信号的第二近场数据；

根据所述第二近场数据，还原出变换反射信号。

7.根据权利要求6所述的基于里德堡原子的微波天线，其特征在于，所述获取原始反射信号的第一近场数据的过程，包括步骤：

对所述原始反射信号作预设采样，获得预设采样点的场分布数据；

根据所述场分布数据确定所述第一近场数据。

8.根据权利要求6或7所述的基于里德堡原子的微波天线，其特征在于，所述数学变换处理为快速傅里叶变换处理。

9.一种基于里德堡原子天线的微波雷达，其特征在于，包括：

微波发射天线阵列，用于发射空间扫描电磁波；

如权利要求1至8任意一项所述的基于里德堡原子的微波天线；

雷达信号处理装置，用于根据所述基于里德堡原子的微波天线的变换反射信号显示雷达信号。

10.根据权利要求9所述的基于里德堡原子天线的微波雷达，其特征在于，所述微波发射天线阵列用于发射频率为1GHz至500GHz的空间扫描电磁波。