[发明专利]基于太赫兹漏波天线的实时探测系统以及方法

说明书

本申请提供一种基于太赫兹漏波天线的实时探测系统以及方法，属于检测技术领域。所述系统包括：控制配电模块用于根据目标物质在太赫兹频段的吸收特征，确定对应的调制信号；发射模块用于根据调制信号输出目标频段的太赫兹波，并馈入漏波天线；漏波天线用于将目标频段的太赫兹波转换为多个不同角度的单频太赫兹信号辐射到自由空间；反射模块用于将自由空间内多个不同角度的单频太赫兹信号进行汇聚；接收模块用于接收汇聚的太赫兹波并发送至信号处理模块；信号处理模块用于根据接收模块发送的太赫兹波得到光谱信息，基于漏波天线的频谱‑空间分解特性进行反演，确定目标物质对于漏波天线的实时相对位置。本申请能够提高检测气体的实时性的效果。

技术领域

本申请实施例涉及检测的技术领域，具体而言，涉及一种基于太赫兹漏波天线的实时探测系统以及方法。

背景技术

目前，常用于检测气体的方法有气相色谱法、红外频谱法等，而极性气体分子在太赫兹频段(0.1THz-10THz)内的转动吸收谱峰特征明显，如乙腈与一氧化碳等，其吸收峰表现为特异性，因此还可以利用太赫兹技术实现相关气体检测。

但是传统太赫兹气体检测系统往往只能实现空间单点的检测，并且检测过程一般依赖机械延迟线以生成全频段频谱，检测速度难以达到实时性的要求，无法对一些瞬变信号进行有效的检测。

发明内容

本申请实施例提供一种基于太赫兹漏波天线的实时探测系统以及方法，旨在提高检测气体的实时性。

第一方面，本申请实施例提供一种基于太赫兹漏波天线的实时探测系统，所述系统包括控制配电模块、发射模块、漏波天线、反射模块、接收模块以及信号处理模块；

所述控制配电模块，用于向所述发射模块、所述接收模块以及所述信号处理模块进行配电，还用于根据目标物质在太赫兹频段的吸收特征，产生所述目标物质对应的调制信号；

所述发射模块，用于根据所述目标物质对应的调制信号输出待定目标频段的太赫兹波，并将所述目标频段的太赫兹波馈入所述漏波天线；

所述漏波天线，用于将馈入的目标频段的太赫兹波转换为多个不同角度的单频太赫兹信号，以辐射到自由空间；

所述反射模块，用于将自由空间内多个不同角度的单频太赫兹信号进行汇聚，以便所述接收模块进行接收；

所述接收模块，用于接收经所述反射模块汇聚的太赫兹波，并发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块，用于根据所述接收模块发送的所述太赫兹波，得到光谱信息，基于所述漏波天线的频谱-空间分解特性进行反演，确定所述目标物质对于所述漏波天线的实时相对位置。

可选地，所述发射模块通过空间馈电或集成馈电的方式馈入所述漏波天线。

可选地，所述漏波天线包括太赫兹平行板波导天线或金属波纹漏波天线。

可选地，所述反射模块包括椭圆柱面反射镜，所述漏波天线设置在所述椭圆柱面反射镜的一个焦点上，所述接收模块设置在所述椭圆柱面反射镜的另一个焦点上。

可选地，所述控制配电模块还包括调制信号生成器，所述调制信号生成器用于生成所述目标物质对应的高斯调制正弦波信号，或分段正弦调频信号。

可选地，所述系统检测的所述目标物质包括在太赫兹频段有吸收特征的气体、固体或者液体。

第二方面，本申请实施例提供一种基于太赫兹漏波天线的实时探测方法，应用于基于太赫兹漏波天线的实时探测系统，所述方法包括：

根据目标物质在太赫兹频段的吸收特征，产生所述目标物质对应的调制信号；