一种圆周扫描成像安检校准装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种圆周扫描成像安检系统校准装置，包括：4个校准天线单元和4个单刀双掷开关；4个校准天线单元，分别为B面接收天线校准单元、A面接收天线校准单元、B面发射天线校准单元、A面发射天线校准单元；通过采用B面接收天线校准单元、A面接收天线校准单元接收发射信号或者B面发射天线校准单元、A面发射天线校准单元发射信号的方式，获得发射阵列通道和接收阵列通道的相位误差，该相位误差提取不需要在安装调试的过程中携带特有的装备，能够在安检系统开机后完成校准。

【技术实现步骤摘要】
一种圆周扫描成像安检校准装置
本专利技术涉及一种圆周扫描成像安检校准装置，属于毫米波安检成像

技术介绍
目前公知的圆周扫描成像安检系统装置均采用校准板或者校准线的校准方法。校准的过程中需要将校准板或者校准线放置在圆周扫描成像安检系统的中轴线上。安装调试复杂耗时，不利于在机场等公共场所安装调试设备。一般在使用过程中，经常需要定期校准调试，使用校准板校准线的方式也不利于方便的进行校准调试。基于上述原因，本专利技术提出了精度更高，校准更方便灵活的校准方法和装置。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为：克服上述现有技术的不足，提供一种圆周扫描成像安检系统校准装置，相位误差提取不需要在安装调试的过程中携带特有校准的装备，能够在安检系统开机后完成校准。本专利技术解决的技术方案为：一种圆周扫描成像安检系统校准装置，包括：4个天线校准单元和4个单刀双掷开关；4个校准天线单元，分别为B面接收天线校准单元、A面接收天线校准单元、B面发射天线校准单元、A面发射天线校准单元；在A面收发模块的接收机输入端与A面接收天线阵列输出端和B面接收天线校准单元输出端之间设置第一单刀双掷开关，使得A面收发模块接收机的输入端能够与A面接收天线阵列输出端相连，也能够通过射频电缆与B面接收天线校准单元输出端相连；在A面收发模块的发射机输出端与A面发射天线阵列输入端和B面发射天线校准单元输入端之间设置第二单刀双掷开关，使得A面收发模块发射机的输出端可以选择与A面发射天线阵列输入端连接，也能够通过射频电缆与B面发射天线校准单元输入端相连接；在B面收发模块的接收机输入端与B面接收天线阵列输出端和A面接收天线校准单元输出端之间设置第三单刀双掷开关，使得B面收发模块接收机的输入端可以与B面接收天线阵列输出端相连，也能够通过射频电缆与A面接收天线校准单元输出端相连；在B面收发模块的发射机输出端与B面发射天线阵列输入端和A面发射天线校准单元输入端之间设置第四单刀双掷开关，使得B面收发模块发射机的输出端可以选择与B面发射天线阵列输入端连接也能够通过射频电缆与A面发射天线校准单元的输入端相连接；在B面发射天线阵列B1旁安装一个B面发射天线校准单元B′1,B面发射天线校准单元B′1与A面收发模块的发射机共同组成A面接收天线阵列A2的校准通道；在B面接收天线阵列B2旁安装一个B面接收天线校准单元B′2，B面接收天线校准单元B′2与A面收发模块的接收机共同组成A面发射天线阵列A1的校准通道；在A面发射天线阵列A1旁安装一个A面发射天线校准单元A’1,A面发射天线校准单元A’1与B面收发模块的发射机共同组成B面接收天线阵列B2的校准通道；在A面接收天线阵列A2旁安装一个A面接收天线校准单元A’2，A面接收天线校准单元A’2与B面收发模块的接收机共同组成B面发射天线阵列B1的校准通道；A面发射天线阵列A1、A面接收天线阵列A2共同安装在第一平面A上，记A面；B面发射天线阵列B1、B面接收天线阵列B2共同安装在第二平面B上，记B面；第一个平面A与第二平面B平行相对设置，且能够在伺服电机带动下沿旋转轴旋转；旋转轴位于第一个平面A与第二平面B之间且平行于第一个平面A与第二平面B，且旋转轴与第一个平面A与第二平面B的距离相同；A面接收天线阵列共有NR个接收天线单元；每个天线单元接收的周期为T；各接收天线单元均能够分别与A面收发模块的接收机连接，各形成一个通道，作为A面各接收通道；A面发射天线阵列共有NT个发射天线单元；每个天线单元发射的周期为T；各发射天线单元均能够分别与A面收发模块的发射机连接，各形成一个通道，作为A面各发射通道；B面接收天线阵列共有NR个接收天线单元；每个天线单元接收的周期为T；各接收天线单元均能够分别与B面收发模块的接收机连接，各形成一个通道，作为B面各接收通道；B面发射天线阵列共有NT个发射天线单元；每个天线单元发射的周期为T；各发射天线单元均能够分别与B面收发模块的发射机连接，各形成一个通道，作为B面各发射通道；控制第一单刀双掷开关将A面接收天线阵列输出端与A面收发模块的接收机输入端连接，同时控制第二单刀双掷开关将B面发射天线校准单元B1′输入端与A面收发模块发射机输出端连接；控制A面发射天线阵列不工作；B面发射天线阵列不工作；A面发射天线校准单元不工作；控制A面接收天线阵列以T为周期顺次从上到下完成天线阵列中各单元电扫描接收，同时控制B面发射校准天线单元B1′处于以T为周期长发状态，完成NR个周期T的工作后，A面各接收通道完成对接收B面发射天线校准单元B1′发射的信号的接收，从A面收发模块的接收机输出NR路接收信号，分别记作sRAi，i＝1,2,….,NR；sRAi为第i路接收信号；对NR路接收信号分别进行采样，每路接收信号采样后得到多个采样点，形成一路离散信号；，对每一路离散信号进行傅里叶变换，得到各路傅里叶变换后的信号，确定各路傅里叶变换后的信号幅度最大值及最大值对应的采样点位置RA_RANGEmaxi和相位根据B面发射校准天线单元的位置与A面接收天线阵列单元中第i个单元的位置，确定B面发射校准天线单元与A面接收天线阵列单元的距离，从而确定A面接收天线阵列中各单元对应的相位补偿量；用A面接收天线阵列中各单元对应的相位补偿量，对各路傅里叶变换后的信号幅度最大值对应的采样点的相位进行补偿，得到补偿后的各路傅里叶变换后的信号幅度最大值对应的采样点的相位Δ1i；根据各路傅里叶变换后的信号幅度最大值对应的采样点位置RA_RANGEmaxi，确定各路傅里叶变换后的信号对应的相位补偿量Δ2i；根据补偿后的各路傅里叶变换后的信号幅度最大值对应的采样点的相位Δ1i；和各路傅里叶变换后的信号对应的相位补偿量Δ2i，确定A面收发模块的接收机输出NR路接收信号相位的补偿量RAcompensate；其次控制第二单刀双掷开关将A面发射天线阵列输入端与A面收发模块发射机输出端连接，同时控制第一单刀双掷开关将B面接收天线校准单元B2′输出端与A面收发模块接收机输入端连接，控制B面发射天线阵列不工作；B面发射天线校准单元不工作；A面发射天线校准单元不工作；控制A面发射天线阵列以T为周期顺次从上到下完成天线阵列中各单元发射，同时控制B面接收天线校准单元B2′处于以T为周期长收的状态，完成NT个周期T的工作后，B面接收天线校准单元B′2完成对A面发射天线阵列各单元发射信号的接收，从B面接收天线校准单元B′2输出NT路接收信号，分别记作sTAi，i＝1,2,….,NT；sTAi为第i路接收信号；对NT路接收信号分别进行采样，每路接收信号采样后得到多个采样点，形成一路离散信号；，对每一路离散信号进行傅里叶变换，得到各路傅里叶变换后的信号，确定各路傅里叶变换后的信号幅度最大值及最大值对应的采样点位置TA_RANGEmaxi和相位根据B面接收天线校准单元的位置与A面发射天线阵列单元中第i个单元的位置，确定B面接收校准天线单元与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆周扫描成像安检系统校准装置，其特征在于包括：4个天线校准单元和4个单刀双掷开关；/n4个校准天线单元，分别为B面接收天线校准单元、A面接收天线校准单元、B面发射天线校准单元、A面发射天线校准单元；/n在A面收发模块的接收机输入端与A面接收天线阵列输出端和B面接收天线校准单元输出端之间设置第一单刀双掷开关，使得A面收发模块接收机的输入端能够与A面接收天线阵列输出端相连，也能够通过射频电缆与B面接收天线校准单元输出端相连；/n在A面收发模块的发射机输出端与A面发射天线阵列输入端和B面发射天线校准单元输入端之间设置第二单刀双掷开关，使得A面收发模块发射机的输出端可以选择与A面发射天线阵列输入端连接，也能够通过射频电缆与B面发射天线校准单元输入端相连接；/n在B面收发模块的接收机输入端与B面接收天线阵列输出端和A面接收天线校准单元输出端之间设置第三单刀双掷开关，使得B面收发模块接收机的输入端可以与B面接收天线阵列输出端相连，也能够通过射频电缆与A面接收天线校准单元输出端相连；/n在B面收发模块的发射机输出端与B面发射天线阵列输入端和A面发射天线校准单元输入端之间设置第四单刀双掷开关，使得B面收发模块发射机的输出端可以选择与B面发射天线阵列输入端连接也能够通过射频电缆与A面发射天线校准单元的输入端相连接；/n在B面发射天线阵列B...

【技术特征摘要】
1.一种圆周扫描成像安检系统校准装置，其特征在于包括：4个天线校准单元和4个单刀双掷开关；
4个校准天线单元，分别为B面接收天线校准单元、A面接收天线校准单元、B面发射天线校准单元、A面发射天线校准单元；
在A面收发模块的接收机输入端与A面接收天线阵列输出端和B面接收天线校准单元输出端之间设置第一单刀双掷开关，使得A面收发模块接收机的输入端能够与A面接收天线阵列输出端相连，也能够通过射频电缆与B面接收天线校准单元输出端相连；
在A面收发模块的发射机输出端与A面发射天线阵列输入端和B面发射天线校准单元输入端之间设置第二单刀双掷开关，使得A面收发模块发射机的输出端可以选择与A面发射天线阵列输入端连接，也能够通过射频电缆与B面发射天线校准单元输入端相连接；
在B面收发模块的接收机输入端与B面接收天线阵列输出端和A面接收天线校准单元输出端之间设置第三单刀双掷开关，使得B面收发模块接收机的输入端可以与B面接收天线阵列输出端相连，也能够通过射频电缆与A面接收天线校准单元输出端相连；
在B面收发模块的发射机输出端与B面发射天线阵列输入端和A面发射天线校准单元输入端之间设置第四单刀双掷开关，使得B面收发模块发射机的输出端可以选择与B面发射天线阵列输入端连接也能够通过射频电缆与A面发射天线校准单元的输入端相连接；
在B面发射天线阵列B1旁安装一个B面发射天线校准单元B′1,B面发射天线校准单元B′1与A面收发模块的发射机共同组成A面接收天线阵列A2的校准通道；
在B面接收天线阵列B2旁安装一个B面接收天线校准单元B′2，B面接收天线校准单元B′2与A面收发模块的接收机共同组成A面发射天线阵列A1的校准通道；
在A面发射天线阵列A1旁安装一个A面发射天线校准单元A'1,A面发射天线校准单元A'1与B面收发模块的发射机共同组成B面接收天线阵列B2的校准通道；
在A面接收天线阵列A2旁安装一个A面接收天线校准单元A'2，A面接收天线校准单元A'2与B面收发模块的接收机共同组成B面发射天线阵列B1的校准通道；
A面发射天线阵列A1、A面接收天线阵列A2共同安装在第一平面A上，记A面；B面发射天线阵列B1、B面接收天线阵列B2共同安装在第二平面B上，记B面；第一个平面A与第二平面B平行相对设置，且能够在伺服电机带动下沿旋转轴旋转；旋转轴位于第一个平面A与第二平面B之间且平行于第一个平面A与第二平面B，且旋转轴与第一个平面A与第二平面B的距离相同；
A面接收天线阵列共有NR个接收天线单元；每个天线单元接收的周期为T；各接收天线单元均能够分别与A面收发模块的接收机连接，各形成一个通道，作为A面各接收通道；
A面发射天线阵列共有NT个发射天线单元；每个天线单元发射的周期为T；各发射天线单元均能够分别与A面收发模块的发射机连接，各形成一个通道，作为A面各发射通道；
B面接收天线阵列共有NR个接收天线单元；每个天线单元接收的周期为T；各接收天线单元均能够分别与B面收发模块的接收机连接，各形成一个通道，作为B面各接收通道；
B面发射天线阵列共有NT个发射天线单元；每个天线单元发射的周期为T；各发射天线单元均能够分别与B面收发模块的发射机连接，各形成一个通道，作为B面各发射通道；
控制第一单刀双掷开关将A面接收天线阵列输出端与A面收发模块的接收机输入端连接，同时控制第二单刀双掷开关将B面发射天线校准单元B′1输入端与A面收发模块发射机输出端连接；控制A面发射天线阵列不工作；B面发射天线阵列不工作；A面发射天线校准单元不工作；
控制A面接收天线阵列以T为周期顺次从上到下完成天线阵列中各单元电扫描接收，同时控制B面发射校准天线单元B′1处于以T为周期长发状态，完成NR个周期T的工作后，A面各接收通道完成对接收B面发射天线校准单元B′1发射的信号的接收，从A面收发模块的接收机输出NR路接收信号，分别记作sRAi，i＝1,2,….,NR；sRAi为第i路接收信号；
对NR路接收信号分别进行采样，每路接收信号采样后得到多个采样点，形成一路离散信号；，对每一路离散信号进行傅里叶变换，得到各路傅里叶变换后的信号，确定各路傅里叶变换后的信号幅度最大值及最大值对应的采样点位置RA_RANGEmaxi和相位
根据B面发射校准天线单元的位置与A面接收天线阵列单元中第i个单元的位置，确定B面发射校准天线单元与A面接收天线阵列单元的距离，从而确定A面接收天线阵列中各单元对应的相位补偿量；用A面接收天线阵列中各单元对应的相位补偿量，对各路傅里叶变换后的信号幅度最大值对应的采样点的相位进行补偿，得到补偿后的各路傅里叶变换后的信号幅度最大值对应的采样点的相位Δ1i；
根据各路傅里叶变换后的信号幅度最大值对应的采样点位置RA_RANGEmaxi，确定各路傅里叶变换后的信号对应的相位补偿量Δ2i；
根据补偿后的各路傅里叶变换后的信号幅度最大值对应的采样点的相位Δ1i；和各路傅里叶变换后的信号对应的相位补偿量Δ2i，确定A面收发模块的接收机输出NR路接收信号相位的补偿量RAcompensate；
其次控制第二单刀双掷开关将A面发射天线阵列输入端与A面收发模块发射机输出端连接，同时控制第一单刀双掷开关将B面接收天线校准单元B′2输出端与A面收发模块接收机输入端连接，控制B面发射天线阵列不工作；B面发射天线校准单元不工作；A面发射天线校准单元不工作；
控制A面发射天线阵列以T为周期顺次从上到下完成天线阵列中各单元发射，同时控制B面接收天线校准单元B′2处于以T为周期长收的状态，完成NT个周期T的工作后，B面接收天线校准单元B′2完成对A面发射天线阵列各单元发射信号的接收，从B面接收天线校准单元B′2输出NT路接收信号，分别记作sTAi，i＝1,2,….,NT；sTAi为第i路接收信号；
对NT路接收信号分别进行采样，每路接收信号采样后得到多个采样点，形成一路离散信号；，对每一路离散信号进行傅里叶变换，得到各路傅里叶变换后的信号，确定各路傅里叶变换后的信号幅度最大值及最大值对应的采样点位置TA_RANGEmaxi和相位
根据B面接收天线校准单元的位置与A面发射天线阵列单元中第i个单元的位置，确定B面接收校准天线单元与A面发射天线阵列单元的距离，从而确定A面发射天线阵列中各单元对应的相位补偿量；用A面发射天线阵列中各单元对应的相位补偿量，对各路傅里叶变换后的信号幅度最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：任百玲，孙兆阳，张焱，刘昊，许戎戎，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，航天长征火箭技术有限公司，北京航天金泰星测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11