[实用新型]一种用于毫米波成像安检装置的超宽带介质天线阵列

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超宽带介质天线阵列，特别是一种用于毫米波成像安检装置的超宽带介质天线阵列。

背景技术

天线阵列是毫米波成像安检系统中的一个核心器件，其实现的方式主要有槽线阵列、贴片天线阵列、波导阵列、偶极子阵列和介质杆天线阵列等。因介质杆天线阵列具有频带宽、体积小、性能优异等特性而倍受关注。

目前已有毫米波介质天线阵列主要由波导阵列与天线单元组成。波导阵列用于给天线单元馈电，而天线单元用于辐射和接收回波信息。介质天线阵列一般由两排天线组成，一排天线用于发射电磁波，另一排相应的作为接收天线，接收被检对象的反射回波信息。通过给相应的介质杆天线分别馈电，如通过射频电子开关的切换馈电，实现对被检对象的电扫描。Ka波段介质杆天线阵列采用标准BJ320波导阵列对天线单元馈电。传统的介质杆天线阵列结构具有如下特点：1.共有两排，一排用于发射，一排用于接收。每排天线采用标准BJ320波导宽边级联的方式组成天线阵，即每排天线阵两两之间为馈电波导宽边相邻。这种结构的缺点是对同样高度的被检对象大大增加了扫描点数，因此其扫描时间和后端系统的处理时间和处理难度大大增加。2.采用在金属块上直接加工成标准BJ320波导，或是在金属板上插入标准BJ320波导，波导输出口同金属板外表面对齐。采用金属块结构使其阵列的重量大幅度增加，不利于天线阵的机械扫描及扫描过程中的稳定性；采用金属板上安插波导的结构，由于金属板的镜像作用，使得天线的辐射性能大幅度降低，特别是在低频段的辐射方向图畸变严重。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于毫米波成像安检装置的超宽带介质天线阵列，解决以往毫米波介质天线阵列处理时间长和处理难度大，重量大，辐射性能低的缺点。

一种用于毫米波成像安检装置的超宽带介质天线阵列，包括：开关座、波导、同轴接头。

开关座为金属长方体。波导为矩形金属筒结构，波导的长度为预定的天线阵馈电波导中心波长3倍～4倍，波导的个数为4的倍数，分成两排位于开关座的中间处。两排波导内壁间的距离为预定的天线阵馈电波导中心波长0.25倍～1.25倍；每一排中，相邻两波导内壁间的距离为预定的天线阵馈电波导中心波长0倍～1倍。同轴接头为两个，分别位于波导阵列上下两侧的中间。开关座两端中间为双方形锯齿结构，双方形锯齿结构外端面与相邻的波导内壁的距离为每排两两波导内壁间距的一半。

介质杆天线单元置于相应的波导，毫米波介质天线阵采用单个波导发射单个波导接收的工作方式，一排波导用于发射，另一排波导相应用于接收。一个同轴接头用于馈入微波信号，另一个同轴接头相应用于接收被检对象的回波信号，供后端装置处理使用。

本实用新型的毫米波介质天线阵列较之传统的介质天线阵列，其在满足成像分辨率和成像质量要求的前提下，具有尺寸和质量较小、处理时间短、便于系统化设计和扩展、全Ka波段天线阵性能良好的特点。

附图说明

图1一种用于毫米波成像安检装置的超宽带介质天线阵列的结构示意图。

1.开关座 2.波导 3.同轴接头

具体实施方式

一种用于毫米波成像安检装置的超宽带介质天线阵列，包括：开关座1、波导2、同轴接头3。

开关座1为金属长方体。波导2为矩形金属筒结构，波导2的长度为预定的天线阵馈电波导2中心波长3倍，波导2的个数为16个，分成两排位于开关座1的中间处。两排波导2内壁间的距离为预定的天线阵馈电波导2中心波长0.25倍；每一排中，相邻两波导2内壁间的距离为预定的天线阵馈电波导2中心波长1倍。同轴接头3为两个，分别位于波导2阵列上下两侧的中间。开关座1两端中间为双方形锯齿结构，双方形锯齿结构外端面与相邻的波导2内壁的距离为每排两两波导2内壁间距的一半。

介质杆天线单元置于相应的波导2，毫米波介质天线阵采用单个波导2发射单个波导2接收的工作方式，一排波导2用于发射，另一排波导2相应用于接收。一个同轴接头3用于馈入微波信号，另一个同轴接头3相应用于接收被检对象的回波信号，供后端装置处理使用。