[发明专利]远距离毫米波表面成像雷达系统

权利要求书

1.一种用于对位于近似平面的表面的区域上的对象进行成像的远距离毫米波成像雷达系统，且所述系统包括：

A)频率扫描毫米波表面成像雷达系统，包括：

1)产生电子器件，适用于产生在几千兆赫的频率范围内扫描的毫米波辐射，

2)频率扫描天线系统，适用于：

a)以第一扫描方向以窄扫描发射波束发射由所述电子器件产生的毫米波辐射，定义对应于所述扫描毫米波频率范围的窄的近似一维的电子扫描视场，以及

b)在垂直于所述第一扫描方向的第二方向被机械地旋转或扫描，以便定义表面区域的二维视场，

3)检测电子器件，适用于检测通过所述频率扫描天线系统发射的、从所述二维视场中的对象反射、并由所述频率扫描天线系统收集到的毫米波辐射，以及

4)计算机处理器设备，适用于基于从所述对象反射并由所述接收天线收集的毫米波辐射，来确定位于所述表面区域上的对象的位置。

2.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述系统是静止的，并适用于连续地或周期性地监测特定表面区域。

3.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述系统安装在汽车上并适用于移动成像。

4.如权利要求3所述的成像雷达系统，其特征在于，还包括用于监测所述汽车的全球位置的定位系统。

5.如权利要求4所述的成像雷达系统，其特征在于，所述定位系统是GPS系统。

6.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述频率扫描天线系统包括适用于发射和接收的单一天线。

7.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述频率扫描天线系统包括两个频率扫描天线，一个适用于发射，且另一个适用于接收。

8.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述系统适用于对机场表面的FOD成像。

9.如权利要求8所述的成像雷达系统，其特征在于，所述系统适用于对机场跑道上的FOD成像。

10.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述第一扫描方向是垂直方向，且所述第二扫描方向是方位角方向。

11.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述第一扫描方向是垂直方向，且所述第二扫描方向是水平方向。

12.如权利要求11所述的成像雷达系统，其特征在于，还包括适用于在轨道上来回输送所述雷达系统以提供所述水平扫描的轨道和输送机系统。

13.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述天线系统包括适用于在从57GHz和100GHz之间的毫米波频率中选择的操作频率范围内操作的至少一个开槽天线和椭圆柱反射器。

14.如权利要求13所述的成像雷达系统，其特征在于，所述操作频率范围包括78GHz到81GHz的频率范围。

15.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述产生电子器件包括：

A)在预先选择的窄带微波频率处操作的锁相振荡器，

B)用于将此预先选择的窄带微波频率乘以窄带毫米波频率的频率乘法组件，

C)用于生成扫描几千兆赫的频率范围的压控扫描频率的压控扫描组件，以及

D)用于将所述压控扫描频率与所述窄带毫米波频率混合以产生在几千兆赫的频率范围内扫描的所述毫米波辐射的混合组件。

16.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，所述接收电子器件包括：

A)毫米波放大器，

B)适用于将所述收集到的反射的辐射下转换为微波频率范围的第一组下转换器电子器件，

C)适用于进一步将所述收集到的反射的辐射下转换为小于几千赫的范围的频率的第二组下转换器电子器件，

D)适用于放大所述第二组下转换器电子器件的所述输出信号以将所述输出信号带到适于数字化的级别的基带放大器。

17.如权利要求1所述的成像雷达系统，其特征在于，还括适用于与因特网进行通信的无线电系统。