[发明专利]一种便携式多通道被动毫米波辐射探测仪系统

权利要求书

1.一种便携式多通道被动毫米波辐射探测仪系统，其特征在于，包括：金属外壳；

固定设置于所述金属外壳的一端的聚焦透镜天线，所述聚焦透镜天线采用超表面透镜天线；

所述金属外壳内部设置有与所述聚焦透镜天线相对设置的馈源天线，所述馈源天线与辐射计接收机连接，所述馈源天线采用两侧加载超材料单元的共轭直线渐变缝隙天线，在焦平面上以二维N×N方式排布，N≥2；待测目标场景辐射的电磁波通过所述聚焦透镜天线汇聚到所述馈源天线被接收，并传输至所述辐射计接收机；

所述辐射计接收机输出的电压数据经过处理模块处理后生成目标场景图像，并进行显示。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超表面透镜天线由三种不同的超表面单元组合，三种超表面单元的金属层结构不同；所述超表面单元的口面场为方形，三种超表面单元均包含间隔设置的M+1层金属层和M层介质基板，每层金属层中心位置设置金属内圆。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，通过改变所述超表面单元的金属层的金属内圆半径对透射的电磁波进行相位与幅度调控。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述超表面透镜天线的相位采用n bit离散化设计，将360°相位等分为2ⁿ个离散相位值，根据公式计算得到每个位置所需的相位值；其中，透镜中心位置坐标为(0,0)，(x，y)为超表面透镜中的单元位置坐标，λ₀为自由空间中的波长，f为超表面透镜的焦距，为超表面透镜中心单元的参考相位；

选取每个离散相位值对应的三种超表面单元中透射率最高的超表面单元作为此离散相位值对应的目标超表面单元；根据每个目标位置计算的相位值，与2ⁿ个离散相位值对比，选取最接近的离散相位值所对应的目标超表面单元设置在该目标位置，形成超表面透镜天线。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超材料单元包括三层结构，依次为介质基板及镀于介质基板两侧的第一金属层和第二金属层。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一金属层包含两个开口方向相反的金属方环，所述第二金属层为长条形结构，所述两个金属方环组成“回”字型结构；所述第一金属层和所述第二金属层均镀铜。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述共轭直线渐变缝隙天线的辐射臂上设置两排金属化通孔，并在所述辐射臂的上方蚀刻周期型的矩形缝隙。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述馈源天线横向依次紧贴排布。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述辐射计接收机与所述馈源天线对应设置，所述辐射计接收机与所述馈源天线一一对应连接；

所述辐射计接收机采用直接检波式接收机。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括：与所述辐射计接收机连接的数据采集与信号调理模块，所述数据采集与信号调理模块连接图像处理模块和主控模块，所述主控模块还连接所述图像处理模块、显示模块和数据存储模块；所述数据采集与信号调理模块和所述图像处理模块用于对所述辐射计接收机输出的电压数据进行处理，并生成目标场景图像数据；所述显示模块用于显示所述目标场景图像，所述主控模块用于对各个模块进行调控；

所述金属外壳内部还设置电源模块连接各模块，用于为各模块供电；

所述金属外壳上还设置有手持手柄和按键和角度传感器，所述按键及角度传感器均与所述主控模块连接；

所述角度传感器，用于记录所述辐射计接收机输出电压与探测仪姿态的对应关系，通过所述主控模块传输至所述图像处理模块，对得到的数据进行修正；

所述主控模块采用微处理器，所述主控模块用于根据所述按键的操作控制各模块。