本发明专利技术公开了一种具有极高性价比的毫米波成像系统，涉及毫米波成像系统技术领域。所述成像系统包括FPGA模块，频率源模块、收发模块和开关模块。采用毫米波开关进行切换，其中毫米波开关和单发单收的信号源模块构成毫米波收发开关阵列，阵列采用32个发射和32个接收的方式构成。通过32路毫米波信号的发射和接收，对待测目标和物体进行探测。通过使用单发单收的信号源模块，可以大幅度降低毫米波成像系统的成本，同时保持良好的成像质量。同时保持良好的成像质量。同时保持良好的成像质量。
【技术实现步骤摘要】
具有极高性价比的毫米波成像系统
[0001]本专利技术涉及毫米波成像系统
，尤其涉及一种具有极高性价比的毫米波成像系统。
技术介绍
[0002]毫米波的频段范围是30
‑
300 GHz，对应的波长从10 mm到1 mm。许多对光学频段无法穿透的物体在毫米波频段变得透明，这使得毫米波成像在一些商业和科研领域非常有吸引力，比如无损检测，物性表征，安全扫描和医学筛查等等。
[0003]基于毫米波的成像技术无需借助介质传播、不会引起物质电离，同时还提供了很好的空间分辨率。毫米波成像可以分为主动式的和被动式的。对许多应用而言，必须使用主动式成像方法来取得高动态范围和高辐射对比度。对于透射式的成像，介质样品对微波的衰减与吸收特性可以被构建出来，而对反射式成像，物体的反射特性可以被构建出来。
[0004]在人体安检应用中，成像方式必须是反射式的，因为在毫米波能穿透人体皮肤的深度在亚毫米量级。由于人体皮肤含水量很高，因此皮肤对毫米波具有很强的反射作用。由于人体皮肤对毫米波的反射方式主要是镜面反射，因此无法实现远距离的主动式成像。
[0005]在目前应用于安检的毫米波成像系统中，由于成像系统价格较高，限制了毫米波安检系统在各行各业的应用，开发低成本的高性价比的毫米波成像系统较为迫切。在降低成本的同时，需要保证系统具有良好的成像质量。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种具有极高性价比的毫米波成像系统。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种具有极高性价比的毫米波成像系统，其特征在于：包括FPGA模块，所述FPGA模块与频率源模块的控制信号输入端连接，用于对所述频率源模块进行控制，所述频率源模块的一个信号输出端与收发模块中发射通道的输入端连接，所述发射通道的输出端与发射通道第一单刀四掷开关模块的一个输入端连接，所述发射通道第一单刀四掷开关模块的四个输出端分别与一个发射通道第一单刀八掷开关天线模块的输入端连接，每个所述第一单刀八掷开关天线模块的八个输出端分别与一个发射天线连接；四个接收通道第一单刀八掷开关天线模块的每个输入端与一个接收天线连接，每个所述接收通道第一单刀八掷开关天线模块的输出端与接收通道第一单刀四掷开关模块的四个输入端连接，所述接收通道第一单刀四掷开关模块的输出端与收发模块中接收通道的输入端连接，所述接收通道的输出端与模数ADC模块的输入端连接，所述ADC模块经千兆网线与计算机模块的信号输入端连接，所述发射通道第一单刀四掷开关模块、发射通道第一单刀八掷开关天线模块、接收通道第一单刀四掷开关模块以及接收通道第一单刀八掷开关天线模块受控于所述FPGA模块，用于在所述FPGA模块的控制下进行切换动作，实现对人体的探测。
[0008]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提出采用单发单收的信号源模
块，采用毫米波开关进行切换，其中毫米波开关和单发单收的信号源模块构成毫米波收发开关阵列，阵列采用32个发射和32个接收的方式构成，通过使用单发单收的信号源模块，可以大幅度降低毫米波成像系统的成本，同时保持良好的成像质量。
附图说明
[0009]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0010]图1是本专利技术实施例所述成像系统的原理框图。
具体实施方式
[0011]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0013]如图1所示，本专利技术实施例公开了一种具有极高性价比的毫米波成像系统，包括FPGA模块，所述FPGA模块与频率源模块的控制信号输入端连接，用于对所述频率源模块进行控制，所述频率源模块的一个信号输出端与收发模块中发射通道的输入端连接，所述发射通道的输出端与发射通道第一单刀四掷开关模块的一个输入端连接，所述发射通道第一单刀四掷开关模块的四个输出端分别与一个发射通道第一单刀八掷开关天线模块的输入端连接，每个所述第一单刀八掷开关天线模块的八个输出端分别与一个发射天线连接；四个接收通道第一单刀八掷开关天线模块的每个输入端与一个接收天线连接，每个所述接收通道第一单刀八掷开关天线模块的输出端与接收通道第一单刀四掷开关模块的四个输入端连接，所述接收通道第一单刀四掷开关模块的输出端与收发模块中接收通道的输入端连接，所述接收通道的输出端与模数ADC模块的输入端连接，所述ADC模块经千兆网线与计算机模块的信号输入端连接，所述发射通道第一单刀四掷开关模块、发射通道第一单刀八掷开关天线模块、接收通道第一单刀四掷开关模块以及接收通道第一单刀八掷开关天线模块受控于所述FPGA模块，用于在所述FPGA模块的控制下进行切换动作，实现对人体的探测。
[0014]本专利技术提出采用单发单收的信号源模块，采用毫米波开关进行切换，其中毫米波开关和单发单收的信号源模块构成毫米波收发开关阵列，阵列采用32个发射和32个接收的方式构成。通过32路毫米波信号的发射和接收，对待测目标和物体进行探测。本专利技术所提出的毫米波阵列的所有模块都装配在长1000mm，宽140mm的U型铝槽中，收发通道各32通道，整体呈一字形排列。U型铝槽内部包括2个SP6T或SP4T电子开关模块，1个收发模块、1个频率源模块、1个FPGA采控模块。各通道使用毫米波开关矩阵进行切换，采集的数据通过千兆网传送至计算机。收发模块包含1个发射单元，1个接收单元，接收单元包含中频放大处理部分。收发模块工作频段位于24.72GHz~30.32GHz，带宽5.6GHz。
[0015]频率源包含1个中频锁相源，中频为固定点频720MHz；1个本振锁相源，本振采用步进频扫描，间隔20MHz；1个IQ解调单元。频率扫描通过8位地址线进行控制。
[0016]FPGA采控板包括控制开关切换和频率源扫描，控制ADC采样，然后将数据通过千兆网发送至计算机。
[0017]采用本专利技术提出的毫米波成像系统具有极高的性价比，可以大幅度降低毫米波成像系统的成本，同时保持良好的成像质量。本专利技术特意提出采用32通道，是有原因的，采用16通道，成像效果差，而采用64通道，其成本将有大幅度增加，因此提出采用32通道。
[0018]优选的天线模块：工作频率范围：24.72 GHz ~ 30.32 GHz，带宽5.6 GHz。3dB波束宽度：E面、H面各约60
°
；天线与SP16T电子开关集成；天线间距：10 mm；数量：2个SP16T 的发射天线模块，2个SP16T 的接收天线模块（收发各3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有极高性价比的毫米波成像系统，其特征在于：包括FPGA模块，所述FPGA模块与频率源模块的控制信号输入端连接，用于对所述频率源模块进行控制，所述频率源模块的一个信号输出端与收发模块中发射通道的输入端连接，所述发射通道的输出端与发射通道第一单刀四掷开关模块的一个输入端连接，所述发射通道第一单刀四掷开关模块的四个输出端分别与一个发射通道第一单刀八掷开关天线模块的输入端连接，每个所述第一单刀八掷开关天线模块的八个输出端分别与一个发射天线连接；四个接收通道第一单刀八掷开关天线模块的每个输入端与一个接收天线连接，每个所述接收通道第一单刀八掷开关天线模块的输出端与接收通道第一单刀四掷开关模块的四个输入端连接，所述接收通道第一单刀四掷开关模块的输出端与收发模块中接收通道的输入端连接，所述接收通道的输出端与模数ADC模块的输入端连接，所述ADC模块经千兆网线与计算机模块的信号输入端连接，所述发射通道第一单刀四掷开关模块、发射通道第一单刀八掷开关天线模块、接收通道第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊龙，陈海森，
申请(专利权)人：深圳市电科智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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