[实用新型]一种用于主动式毫米波成像的焦平面探测阵列

说明书

技术领域

本实用新型涉及主动式毫米波成像技术领域，特别是一种用于主动式毫米波成像的焦平面探测阵列。

背景技术

毫米波是指工作波长在1mm～10mm的电磁波，在雷达、遥感、光谱学等领域由广泛应用。毫米波成像是指利用物体对毫米波的散射特性识别目标的技术，基于合成孔径雷达技术的毫米波成像系统采用二维机械和电子扫描技术，可以获得目标散射的幅度相位信息，从而得到目标的二维图像。与低频微波成像相比，毫米波波长更短，因此成像分辨率更高；相比于光学或红外线成像，毫米波可以穿透衣物遮蔽，因此十分适合应用于人体藏匿武器及危险品的检测。

主动式毫米波成像系统是针对目标平面通过天线采样后将毫米波信号转化为电压信号显示成像，对信号的采样需要毫米波天线，则系统对焦平面的采样设计探测阵列的排布设计。对于这样一种多输入多输出系统，最简单的设计即为在透镜焦平面上直接排布二维接收机系统，采用足够的天线，每个天线形成的焦斑覆盖目标平面的一个像素点，通过密布的天线实现对整个目标平面的采样。但目前用于采集数据的天线价格昂贵，现在多为单通道的探测器。

目前的用于数据采集的单通道探测器价格昂贵，难以组成焦平面探测阵列，需要对透镜的焦平面进行二维扫描才能完成数据的采集，不能够实现实时成像。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于主动式毫米波成像的焦平面探测阵列，能够有效地解决现有技术中单通道探测器价格昂贵，难以组成焦平面探测阵列，需要对透镜的焦平面进行二维扫描才能完成数据的采集，不能够实现实时成像的问题。

一种用于主动式毫米波成像的焦平面探测阵列，由探测器沿水平方向排布组成水平探测阵列，多行所述水平探测阵列交错排布组成不规则的平行四边形或圆形；所述探测器由低势垒肖特基混频二极管及其电路组成。

多行所述水平探测阵列交错排布，使在满足天线半功率波束角对向透镜的张角相同时系统溢出能量较少，且能实现对焦斑的奈奎斯特采样。

进一步的，所述探测器之间的间隔为毫米波波长的一半。

优选的，采用波长为8mm的毫米波，所述探测器之间的间隔设置为4mm。其极限分辨率是其波长的一半，在尽可能减少天线之间的互耦效应，使每个天线之间间隔4mm。使得具有高的像素得到清晰的像。

进一步的，用于主动式毫米波成像的焦平面探测阵列为椭圆型。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型对于较小的探测目标，能实现实时成像。探测器是由低势垒肖特基混频二极管和其附带电路组成，由于此二极管价格相对便宜，所以能够以较低价格实现焦平面探测阵列。

附图说明

参照以下附图，将更好地理解本实用新型的许多方面。附图中的组成部分不一定成比例，重点在于清楚地例示出本实用新型的原理。

图1为本实用新型的探测阵列的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型提供一种用于主动式毫米波成像的焦平面探测阵列，由探测器1沿水平方向排布组成水平探测阵列，多行所述水平探测阵列交错排布组成平行四边形或圆形或者椭圆形。探测器1由低势垒肖特基混频二极管电路组成。多行水平探测阵列交错排布，使在满足天线半功率波束角对向透镜的张角相同时系统溢出能量较少，且能实现对焦斑的奈奎斯特采样。

硅肖特基检波二极管电路将毫米波信号转换为电压信号，之后由信号处理系统进行处理。由于肖特基检波二极管电路组成了检测面积较大的阵列，因此直接可以获取像的信息，缩短了成像时间，提高了成像的质量。

也就是说，本实用新型中，是以肖特基检波二极管电路的方形阵列作为信号接收端阵列，来采集像点。对于比较小的目标，一次就可以完成对整个目标的像点采集。即便对于较大的目标，采用本实用新型的方形探测阵列，仅通过有限的几次扫描就能迅速地获得图像信息，从而实时或快速成像。

本实用新型的探测阵列中，每个二极管之间的间隔约为半个波长，上下之间是交错分布，这样可以对整个像点采集，直接获取图像信息。例如若采用波长为8mm的毫米波，探测器1之间的间隔设置为4mm。其极限分辨率是其波长的一半，在尽可能减少天线之间的互耦效应，使每个天线之间间隔4mm。使得具有高的像素得到清晰的像。

以上所述仅是本实用新型的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。