一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计制造技术

本发明专利技术公开了一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，所述布局设计采用稀疏天线阵列，包括两排发射天线阵列和两排接收天线阵列，所述发射天线阵列和所述接收天线阵列分离，所述发射天线阵列和接收天线阵列相邻，两排所述发射天线阵列相对，两排所述接收天线阵列相对，两排所述发射天线阵列和两排所述接收天线阵列围成区域内形成等效相位中心阵列。本发明专利技术的布局设计，根据等效相位中心原理，实现快速安检成像的稀疏阵列布局，所需要的发射天线阵元、接收天线阵元数量较少，保证人体成像质量的前提下，最大化提高稀疏阵列的利用率，在实际的安检成像系统中，提高了毫米波安检成像速率，降低了毫米波安检成像系统的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计
本专利技术属于毫米波雷达成像
，具体涉及一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计。
技术介绍
近年来，随着国际国内反恐形势日益严峻，安检问题成为世界各国普遍关注的问题，毫米波成像技术在安检领域得到了世界范围内的关注和研究。毫米波频率高，辐射低能够穿透衣服，且金属、粉末、陶瓷刀、液体等不同种类的物品在毫米波下具有不同的散射特性，因此在安检领域毫米波成像技术是一种有效的检测技术。毫米波安检成像系统不仅可以检测出织物下隐匿的金属物品，还可以检测出塑料手枪，液体炸药等危险品，且在一定发射功率下对人体无电磁辐射危害。使用毫米波安检成像技术可以获得较为详细的目标图像信息，能大大地降低漏检率和误警率，减少安检人员的安检压力。传统的毫米波安检成像系统一般采用机械扫描式，由均匀分布的线性实孔径天线阵列实现一维成像，一维天线阵列经过机械控制均匀移动实现二维阵列成像。但是，传统的毫米波安检成像系统存在两个缺点，第一是机械扫描式天线阵列的阵元利用率不高，第二是机械扫描式第二维成像由机械带动天线阵列扫描，扫描花费时间长，且会产生机械抖动问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计。本专利技术的一个实施例提供了一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，该用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计包括：所述布局设计采用稀疏天线阵列，包括两排发射天线阵列和两排接收天线阵列，所述发射天线阵列和所述接收天线阵列分离，所述发射天线阵列和接收天线阵列相邻，两排所述发射天线阵列相对，两排所述接收天线阵列相对，两排所述发射天线阵列和两排所述接收天线阵列围成区域形成等效相位中心阵列。在本专利技术的一个实施例中，每排所述接收天线阵列包括若干接收天线阵元，所述若干接收天线阵元以第一等间距排布且无间断。在本专利技术的一个实施例中，每排所述发射天线阵列包括若干发射天线阵元，所述若干发射天线阵元以第二等间距排布且无间断。在本专利技术的一个实施例中，所述等效相位中心阵列包括若干等效相位中心，每个所述等效相位中心为一所述发射天线阵元和一所述接收天线阵元连线的中点。在本专利技术的一个实施例中，两排所述接收天线阵列水平排布，两排所述发射天线阵列竖直排布，所述等效相位中心阵列内的等效相位中心在水平方向以第三间距排布且无间断，所述等效相位中心阵列边界在竖直方向距所述接收天线阵列为第四间距，且所述等效相位中心在竖直方向以第五间距排布且无间断，所述等效相位中心阵列边界在水平方向距所述发射天线阵列为第六间距。在本专利技术的一个实施例中，两排所述接收天线阵列竖直排布，两排所述发射天线阵列水平排布，所述等效相位中心阵列内的等效相位中心在水平方向以所述第五间距排布且无间断，所述等效相位中心阵列边界在竖直方向距所述发射天线阵列为所述第六间距，且所述等效相位中心在竖直方向以所述第三间距排布且无间断，所述等效相位中心阵列边界在水平方向距所述接收天线阵列为所述第四间距。在本专利技术的一个实施例中，所述等效相位中心阵列中每个等效相位中心的位置是根据雷达天线阵列二维平面尺寸、所述第三间距、所述第四间距、所述第五间距和所述第六间距确定。在本专利技术的一个实施例中，所述第三间距、所述第四间距、所述第五间距和所述第六间距根据工作波长来确定。在本专利技术的一个实施例中，所述第三间距、所述第四间距、所述第五间距和所述第六间距根据天线的3dB波束宽度和所述工作波长来确定。在本专利技术的一个实施例中，所述第一间距和所述第二间距根据所述第三间距和所述第五间距确定，且所述稀疏天线阵列中每个发射天线阵元、每个接收天线阵元的位置是根据所述等效相位中心阵列中每个等效相位中心的位置确定。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提供的用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，根据等效相位中心原理，实现快速安检成像的稀疏阵列布局，采用天线阵元利用率高的稀疏阵列布局，所需要的发射天线阵元、接收天线阵元数量较少，保证人体成像质量的前提下，最大化提高稀疏阵列的利用率，在实际的安检成像系统中，提高了毫米波安检成像速率，降低了毫米波安检成像系统的复杂度。以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计中发射天线阵元和接收天线阵元连线形成等效相位中心阵列示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计中雷达天线辐射示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计中等效相位中心阵列示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计一实例示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局中一实例等效相位中心阵列示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计示意图。本专利技术实施例提供了一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，该用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计包括：布局设计采用稀疏天线阵列，该稀疏天线阵列包括两排发射天线阵列和两排接收天线阵列，发射天线阵列和接收天线阵列相分离，发射天线阵列和接收天线阵列相邻，两排发射天线阵列相对，两排接收天线阵列相对，两排发射天线阵列和两排接收天线阵列围成区域形成等效相位中心阵列。具体地：相对排布的两排接收天线阵列中，每排接收天线阵列包括若干接收天线阵元，若干接收天线阵元以第一等间距排布且无间断；相对排布的两排发射天线阵列中，每排发射天线阵列包括若干发射天线阵元，若干发射天线阵元以第二等间距排布且无间断；等效相位中心阵列由两排发射天线阵列和两排接收天线阵列围成，等效相位中心阵列包括若干等效相位中心，每个等效相位中心为一发射天线阵元和一接收天线阵元连线的中点，请参见图2，图2为本专利技术实施例提供的一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计中发射天线阵元和接收天线阵元连线形成等效相位中心阵列示意图，可见，本实施例等效相位中心阵列中任意一发射天线阵元和任意一接收天线阵元连线，取该连线的中点作为等效相位中心。本实施例两排发射天线阵列和两排接收天线阵列分两种排布方式：两排发射天线阵列水平排布、两排接收天线阵列竖直排布，两排接收天线阵列水平排布、两排发射天线阵列竖直排布。当两排接收天线阵列水平排布、两排发射天线阵列竖直排布时，等效相位中心阵列内的等效相位中心在水平方向以第三间距排布且无间断，等效相位中心阵列边界在竖直方向距接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，其特征在于，所述布局设计采用稀疏天线阵列，包括两排发射天线阵列和两排接收天线阵列，所述发射天线阵列和所述接收天线阵列分离，所述发射天线阵列和接收天线阵列相邻，两排所述发射天线阵列相对，两排所述接收天线阵列相对，两排所述发射天线阵列和两排所述接收天线阵列围成区域形成等效相位中心阵列。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，其特征在于，所述布局设计采用稀疏天线阵列，包括两排发射天线阵列和两排接收天线阵列，所述发射天线阵列和所述接收天线阵列分离，所述发射天线阵列和接收天线阵列相邻，两排所述发射天线阵列相对，两排所述接收天线阵列相对，两排所述发射天线阵列和两排所述接收天线阵列围成区域形成等效相位中心阵列。


2.根据权利要求1所述的用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，其特征在于，每排所述接收天线阵列包括若干接收天线阵元，所述若干接收天线阵元以第一间距排布且无间断。


3.根据权利要求2所述的用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，其特征在于，每排所述发射天线阵列包括若干发射天线阵元，所述若干发射天线阵元以第二间距排布且无间断。


4.根据权利要求3所述的用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，其特征在于，所述等效相位中心阵列包括若干等效相位中心，每个所述等效相位中心为一所述发射天线阵元和一所述接收天线阵元连线的中点。


5.根据权利要求4所述的用于毫米波安检成像的稀疏天线阵列布局设计，其特征在于，两排所述接收天线阵列水平排布，两排所述发射天线阵列竖直排布，所述等效相位中心阵列内的等效相位中心在水平方向以第三间距排布且无间断，所述等效相位中心阵列边界在竖直方向距所述接收天线阵列为第四间距，且所述等效相位中心在竖直方向以第五间距排布且无间断，所述等效相位中心阵列边界在水平方向距所述发射天线阵列为第六...

【专利技术属性】
技术研发人员：李真芳，张则玺，索志勇，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61