[发明专利]一种太赫兹雷达系统、前端及波导结构

说明书

本发明涉及太赫兹雷达技术领域，尤其是涉及一种太赫兹雷达系统、前端及波导结构，波导结构包括上波导腔体、中间波导腔体和下波导腔体，上波导腔体和中间波导腔体之间设置有发射天线腔和第一射频通道，中间波导腔体和下波导腔体之间设置有接收天线腔和第二射频通道。本发明通过采用上波导腔体、中间波导腔体和下波导腔体共同组合构成一个波导结构，利用第一射频通道、第二射频通道分别对太赫兹雷达系统的信号发射太赫兹射频电路和信号接收太赫兹射频电路进行安装，保证了第一射频通道、第二射频通道之间的通道一致性，并有效减小太赫兹雷达系统前端体积，实现太赫兹雷达系统的小型化集成设置。

技术领域

本发明涉及太赫兹雷达技术领域，尤其是涉及一种太赫兹雷达系统、前端及波导结构。

背景技术

目前，国际上已对太赫兹固态雷达系统已进行初步研究，但成像分辨率和帧率不能同时满足应用需求，且在复杂环境下，对无人机群、微动手势等新型复杂目标仍无法清晰快速成像或识别，这主要是由于太赫兹固态雷达系统仍然主要采用单发单收或非集成式的多发多收。单发单收会导致射频通道数量不足，无法对微多普勒信息进行有效的采集，而非集成式的多发多收会造成连接损耗，通道间一致性不好控制，造成对小目标识别的不准确。

此外，在将太赫兹雷达系统前端与矩形波导结构结合时，由于太赫兹电路尺寸小，而矩形波导结构又需要在纯金属上进行微机械铣削加工，加工灵活性差，因此，基于加工效率和加工成本的考量，现有技术一般采用一个波导结构来匹配安装太赫兹雷达系统前端中的部分电路单元，再通过多个波导结构组合来构成完整的太赫兹雷达系统前端电路，然而该方式由于存多个波导结构，体积大，不能满足太赫兹雷达系统前端的小型化要求。

发明内容

本申请的目的是提供一种太赫兹雷达系统、前端及波导结构，来解决现有技术中存在的上述技术问题，主要包括以下三个方面：

本申请第一方面提供了一种太赫兹雷达系统前端波导结构，包括上波导腔体、中间波导腔体和下波导腔体，上波导腔体和中间波导腔体之间设置有至少一个发射天线腔、以及与发射天线腔对应设置的第一射频通道，所述第一射频通道用于安装太赫兹雷达系统发射前端的太赫兹射频电路，第一射频通道与发射天线腔连通，所述中间波导腔体和下波导腔体之间设置有至少一个接收天线腔、以及与接收天线腔对应设置的第二射频通道，第二射频通道与接收天线腔连通，第二射频通道用于安装太赫兹雷达系统接收前端的太赫兹射频电路。

进一步地，所述第一射频通道、第二射频通道分别为矩形波导结构，和/或，所述发射天线腔、接收天线腔分别为标准波导喇叭天线。

进一步地，所述发射天线腔的口面的长、发射天线腔的口面的宽、第一射频通道的宽边长度和第一射频通道的窄边长度的比值为10:10:1.092:0.546，接收天线腔的口面的长、接收天线腔的口面的宽、第二射频通道的宽边长度和第二射频通道的窄边长度的比值为10:10:1.092:0.546。

进一步地，发射天线腔的深度和第一射频通道的深度比、以及接收天线腔的深度和第二射频通道的深度比均为25:20。

进一步地，所述发射天线腔至少部分设置在上波导腔体上，所述接收天线腔至少部分设置在下波导腔体上。

进一步地，在设置有多个第一射频通道时，第一射频通道之间相互平行设置，和/或，在设置有多个第二射频通道时，第二射频通道之间相互平行设置。

进一步地，相邻发射天线腔的口面之间间距为0.2mm，和/或，相邻接收天线腔的口面之间间距为0.2mm。

进一步地，在上波导腔体和下波导腔体之间设置有至少两个中间波导腔体时，中间波导腔体沿纵向依次设置；

相邻两个中间波导腔体之间设置有至少一个发射天线腔、以及与发射天线腔对应设置的第一射频通道，

和/或，相邻两个中间波导腔体之间设置有至少一个接收天线腔、以及与接收天线腔对应设置的第二射频通道。