用于毫米波成像的稀疏采样天线阵列制造技术

本发明专利技术公开了用于毫米波成像的稀疏采样天线阵列，涉及毫米波成像技术领域。该方法的一具体实施方式包括：基于稀疏采样准则沿直线排列的多个收发天线子阵列；其中，所述收发天线子阵列包括：沿第一直线排列的多个发射天线，和沿第二直线排列的多个接收天线；第一直线和第二直线平行；相邻两个收发天线子阵列中，前一个收发天线子阵列的尾部与后一个收发天线子阵列的首部共用一个发射天线；所述稀疏采样准则为：巴克码伪随机序列，或者M序列，或者格雷码伪随机序列。该实施方式能够在满足成像要求的情况下，大大降低产品成本，缩短扫描成像时间。成像时间。成像时间。

【技术实现步骤摘要】
用于毫米波成像的稀疏采样天线阵列


[0001]本专利技术涉及毫米波成像
，尤其涉及一种用于毫米波成像的稀疏采样天线阵列。

技术介绍

[0002]现有技术在进行毫米波成像时，多采用稀疏多发多收的天线阵列，实现满足奈奎斯特采样定律的稀疏阵列采样。基于奈奎斯特采样定律进行采样时，要使连续信号采样后能够不失真，采用频率必须大于信号最高频率的两倍。天线阵列需要天线数量较多，且天线间距需要满足奈奎斯特采用定律，当工作频率较低时，物理实现难度不大，但是随着工作频率的提高，天线间隔变小，所需天线数目急剧增加，使得天线阵列的成本变高、扫描成像时间变长。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种用于毫米波成像的稀疏采样天线阵列，能够在满足成像要求的情况下，大大降低产品成本，缩短扫描成像时间。
[0004]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种用于毫米波成像的稀疏采样天线阵列，包括：基于稀疏采样准则沿直线排列的多个收发天线子阵列；其中，
[0005]所述收发天线子阵列包括：沿第一直线排列的多个发射天线，和沿第二直线排列的多个接收天线；第一直线和第二直线平行；相邻两个收发天线子阵列中，前一个收发天线子阵列的尾部与后一个收发天线子阵列的首部共用一个发射天线；
[0006]所述稀疏采样准则为：巴克码伪随机序列，或者M序列，或者格雷码伪随机序列。
[0007]可选地，所述巴克码伪随机序列的长度为7位，码型为1110010；或者，所述巴克码伪随机序列的长度为11位，码型为11100010010；或者，所述巴克码伪随机序列的长度为13位，码型为1111100110101；其中，所述码型中的每个1由一个或多个所述收发天线子阵列相邻排列形成，所述码型中的0和1所占用的空间长度相同。
[0008]可选地，所述码型中的每个1对应的所述收发天线子阵列的数量小于所述多个收发天线子阵列总数量的三分之一。
[0009]可选地，第一直线上任意一个发射天线与第二直线上任意一个接收天线之间的连线与第一直线和第二直线不垂直。
[0010]可选地，每个收发对包括：第一直线上的一个发射天线，以及第二直线上与所述一个发射天线距离最近的多个接收天线；
[0011][0012]式中，A代表每个收发天线子阵列中发射天线的数量，B代表每个收发天线子阵列中接收天线的数量；C代表每个收发对中接收天线的数量。
[0013]可选地，相邻两个等效采样点之间的采样间隔为0.2～0.8倍的电磁波波长，所述等效采样点为所述收发对中发射天线与每个接收天线之间连线的中点。
[0014]可选地，第一直线与第二直线之间的间隔小于三倍的电磁波波长；所述收发天线子阵列中相邻两个接收天线之间的间隔小于两倍的电磁波波长、相邻两个发射天线之间的间隔为
[0015]式中，D代表收发天线子阵列中相邻两个接收天线之间的间隔。
[0016]可选地，所述收发天线子阵列中相邻两个接收天线之间的间隔为0.9倍电磁波波长。
[0017]可选地，所述收发天线子阵列还包括：电子开关，用于切换各个收发对；每个所述收发对包括：第一直线上的一个发射天线，以及第二直线上与所述一个发射天线距离最近的多个接收天线。
[0018]可选地，所述发射天线或所述接收天线为以下任意一种：角锥喇叭、圆锥喇叭、双模喇叭天线、贴片天线、微带阵列天线。
[0019]上述专利技术中的一个实施例具有如下优点或有益效果：收发天线子阵列中的发射天线和接收天线分别采用直线排列，成像效果好；多个收发天线子阵列基于稀疏采样准则沿直线排列，能够大大简化天线阵列的结构，降低天线数量，从而在满足成像要求的情况下，大大降低产品成本，缩短扫描成像时间；相邻两个收发天线子阵列中，前一个收发天线子阵列的尾部与后一个收发天线子阵列的首部共用一个发射天线，能够进一步简化天线阵列的结构，降低天线数量和天线阵列的成本。
[0020]上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
[0021]附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0022]图1是本专利技术可选实施例中稀疏采样天线阵列的示意图；
[0023]图2是本专利技术一些实施例中收发天线子阵列的示意图；
[0024]图3是图2中相邻两个收发天线子阵列的示意图；
[0025]图4是本专利技术再一些实施例中收发天线子阵列的示意图；
[0026]图5是本专利技术另一些实施例中收发天线子阵列的示意图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术的示范性实施例做出说明，其中包括本专利技术实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本专利技术的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
[0028]图1是本专利技术可选实施例中稀疏采样天线阵列的示意图，如图1所示，
[0029]根据本专利技术实施例的用于毫米波成像的稀疏采样天线阵列，包括基于稀疏采样准则沿直线排列的多个收发天线子阵列。稀疏采样准则为：巴克码伪随机序列，或者M序列(最长线性移位寄存器序列的简称)，或者格雷码(Gray code，一种准权码)伪随机序列。巴克码是一种二进制码组，它是一个非周期序列。巴克码中的每个码元的取值为1或0。其中，1由一
个或多个收发天线子阵列相邻排列形成，每个码元所占用的空间长度相同，即0和1所占用的空间长度相同。
[0030]本专利技术实施例中，不是将所有的收发天线子阵列依次相邻地沿直线排列，而是基于稀疏采样准则沿直线排列。第一直线上的一个发射天线以及第二直线上与该一个发射天线距离最近的多个接收天线形成一个收发对。收发对中发射天线与每个接收天线之间连线的中点即为一个等效采样点。如图1所示，黑色填充的圆点为发射天线，黑色填充的方框为接收天线，等效采样点为填充黑色的三角形，无填充颜色的三角形为非采样点。本专利技术实施例中，由于多个收发天线子阵列基于稀疏采样准则沿直线排列，因此形成的各个等效采样点不满足奈奎斯特采样定律，多个收发天线子阵列通过切换收发对对线阵方向采样得到一系列等效采样点满足稀疏性。正是由于各个等效采样点满足稀疏性，因此稀疏采样天线阵列能够不受奈奎斯特采样定律的约束，从而可以大大简化天线阵列的结构，降低天线数量，在满足成像要求的情况下，大大降低产品成本，缩短扫描成像时间。本专利技术在阵列方向采用稀疏采样方式，能够降低阵列通道个数，由此降低后端射频通道成本。
[0031]稀疏采样准则，例如巴克码伪随机序列、或者M序列、或者格雷码伪随机序列，具体序列形式可以根据实际情况进行选择性设定。表1示出了可选实施例中的稀疏采样准则。
[0032]表1稀疏采样准则
[0033][0034]可选地，巴克码伪随机序列的码型中，每个1对应的收发天线子阵列的数量小于多个收发天线子阵列总数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于毫米波成像的稀疏采样天线阵列，其特征在于，包括：基于稀疏采样准则沿直线排列的多个收发天线子阵列；其中，所述收发天线子阵列包括：沿第一直线排列的多个发射天线，和沿第二直线排列的多个接收天线；第一直线和第二直线平行；相邻两个收发天线子阵列中，前一个收发天线子阵列的尾部与后一个收发天线子阵列的首部共用一个发射天线；所述稀疏采样准则为：巴克码伪随机序列，或者M序列，或者格雷码伪随机序列。2.如权利要求1所述的稀疏采样天线阵列，其特征在于，所述巴克码伪随机序列的长度为7位，码型为1110010；或者，所述巴克码伪随机序列的长度为11位，码型为11100010010；或者，所述巴克码伪随机序列的长度为13位，码型为1111100110101；其中，所述码型中的每个1由一个或多个所述收发天线子阵列相邻排列形成，所述码型中的0和1所占用的空间长度相同。3.如权利要求2所述的稀疏采样天线阵列，其特征在于，所述码型中的每个1对应的所述收发天线子阵列的数量小于所述多个收发天线子阵列总数量的三分之一。4.如权利要求1所述的稀疏采样天线阵列，其特征在于，第一直线上任意一个发射天线与第二直线上任意一个接收天线之间的连线与第一直线和第二直线不垂直。5.如权利要求4所述的稀疏采样天线阵列，其特征在于，每个收发对包括：第一直线上的一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世超，
申请(专利权)人：李世超，
类型：发明
国别省市：