一种阵列天线弧形扫描的毫米波成像装置

摘要

本实用新型涉及一种阵列天线弧形扫描的毫米波成像装置，其包括：天线阵列圆盘支架、伺服控制模块、电机、频率合成模块、发射模块、发射天线阵列、接收天线阵列、接收模块、信号处理模块和显控模块，其中伺服控制模块控制电机的驱动轴以正弦曲线的速率转动并且控制和检测天线阵列圆盘支架的旋转角度，使其从0到M度顺时针旋转，100≤M≤170度，信号处理模块产生成像装置的工作时序、对中频回波信号进行采样和数字下变频，进行三维成像处理，获取目标的三维图像数据并将其传输到显控模块。其有益效果：设计简单、成本低、图像质量高、分辨率高且成像时间短。

主权项

一种阵列天线弧形扫描的毫米波成像装置，其包括：天线阵列圆盘支架、伺服控制模块、电机、频率合成模块、发射模块、2个发射天线阵列、2个接收天线阵列、接收模块、信号处理模块和显控模块，其中： 天线阵列圆盘支架包括可旋转的中心轴和由该中心轴带动旋转的金属圆形盘； 伺服控制模块用于控制电机的驱动轴以正弦曲线的速率转动并且控制和检测天线阵列圆盘支架的旋转角度，使其从0到M度顺时针旋转,100≤M≤170度； 电机用于通过皮带轮带动该中心轴旋转； 频率合成模块用于产生基准时钟并将其发送给信号处理模块、和接收信号处理模块的控制命令以产生宽带发射信号和射频本阵信号，并且将宽带发射信号发送给发射模块和将射频本阵信号发送给接收模块； 发射模块用于对来自频率合成模块的宽带发射信号进行功率放大和波形调制，并将其发送给发射天线阵列，其包括用于功率放大的固态功率放大器和用于波形调制的发射波形调制器； 发射天线阵列，用于辐射射频信号，每一个发射天线阵列有N个天线单元，每个天线单元对应一路发射通道，每个天线阵列有N路电开关控制发射通道的分时工作，即开通和关断，其中64≤N≤256； 接收天线阵列，用于接收回波信号，每一个接收天线阵列有N个天线单元，每个天线单元对应一路接收通道，每个天线阵列有N路电开关控制接收通道的分时工作，即开通和关断，其中64≤N≤256； 接收模块用于对接收到的回波信号进行功率放大、滤波、混频处理，实现将射频回波信号变换到中频回波信号，其包括用于功率放大的低噪声功率放大器、用于滤波的滤波器和用于将射频回波信号变换到中频回波信号的混频器； 信号处理模块用于产生指示频率合成模块产生各种信号的控制命令、根据基准时钟产生成像装置的工作时序、对中频回波信号进行采样和数字下变频，进行三维成像处理，获取目标的三维图像数据并将其传输到显控模块； 显控模块用于将接收到的三维图像数据实时显示成三维图像，和通 过其人机交互界面向伺服控制模块和信号处理模块输入工作参数和发出控制指令。