自然界中所有物體都會(huì)自發(fā)的向外輻射電磁波,被動(dòng)毫米波（Passive Millimiter Wave,PMMW）成像系統(tǒng)正是通過(guò)檢測(cè)物體所輻射的毫米波能量進(jìn)行成像,在人體隱匿物品檢測(cè)以及安檢等方面得到了廣泛的應(yīng)用。PMMW成像天線系統(tǒng)由饋源天線和聚焦天線組成,饋源天線的小型化、高增益和聚焦天線的高分辨率是PMMW成像天線的研究熱點(diǎn),本文開(kāi)展的研究工作主要如下:首先,針對(duì)Ka波段（30～40 GHz）被動(dòng)成像系統(tǒng)對(duì)饋源天線的小型化、高增益、低副瓣等性能要求,設(shè)計(jì)了角錐喇叭天線、圓錐喇叭天線兩款饋源天線,它們都具有較大的回波損耗和較好的輻射特性,但口徑較大,不適用于低頻毫米波成像系統(tǒng)。對(duì)此,設(shè)計(jì)了一款新型的對(duì)跖直線漸變縫隙天線（Antipodal Linear Tapered Slot Antenna,ALTSA）,將超材料結(jié)構(gòu)引入到直線漸變縫隙天線的輻射前端,有效地提升了天線的增益,天線采用基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide,SIW）結(jié)構(gòu)饋電,實(shí)現(xiàn)了寬帶特性。仿真與測(cè)試結(jié)果表明,該天線在工作頻帶（30～40 GHz）內(nèi)S₁₁皆... 

【文章來(lái)源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國(guó)NGC公司研發(fā)的W波段被動(dòng)成像系統(tǒng)

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論4同樣是用于人體隱匿物檢測(cè)，日本東北大學(xué)研制了一款工作于77GHz的焦平面被動(dòng)毫米波成像系統(tǒng)，其光學(xué)示意圖及實(shí)物圖如圖1.3所示[18,19]。系統(tǒng)焦平面接收陣列由水平方向25個(gè)天線及輻射計(jì)單元組成，通過(guò)垂直掃描覆蓋整個(gè)視場(chǎng)范圍，饋源采用對(duì)跖費(fèi)米天線(AntipodalFermiAntenna,AFA)。該系統(tǒng)具有較高的空間分辨率，能有效探測(cè)出人體衣物下隱藏的金屬及爆炸物等危險(xiǎn)物品，其成像效果如圖1.4所示。圖1.3日本東北大學(xué)研制的77GHz被動(dòng)成像系統(tǒng)圖1.4人體內(nèi)攜帶隱蔽物品成像效果國(guó)內(nèi)對(duì)毫米波相關(guān)技術(shù)的研究起步較晚，國(guó)外很多研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)從毫米波頻段向亞毫米波、THz等更高頻段發(fā)展，在毫米波頻段的成像系統(tǒng)有些已進(jìn)入實(shí)用階段。而由于毫米波技術(shù)工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，特別是國(guó)內(nèi)毫米波器件以及MMIC技術(shù)相對(duì)落后，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)毫米波成像技術(shù)發(fā)展較為緩慢。國(guó)內(nèi)對(duì)PMMW成像研究主要集中在各大高校，包括南京理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)以及電子科技大學(xué)等。

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論52007年，南京理工大學(xué)的學(xué)者肖澤龍等人對(duì)W波段的人體輻射成像系統(tǒng)進(jìn)行了研究[20]，該團(tuán)隊(duì)采用雙饋源的卡塞格倫天線作為聚焦天線，并進(jìn)行了人體成像實(shí)驗(yàn)，但系統(tǒng)分辨率較低。2011年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)邱景輝教授所在的團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了對(duì)8mm波段被動(dòng)毫米波成像系統(tǒng)的研究并取得了較好的成果[21,22]。他們采用介質(zhì)棒天線作為系統(tǒng)饋源天線，聚焦天線使用口徑為550mm的雙曲介質(zhì)透鏡，為了滿足采樣密度，其焦平面接收陣列采用2×10個(gè)單元進(jìn)行交錯(cuò)排列。該系統(tǒng)工作于35GHz，具有較高的空間分辨率，在人體隱蔽物探測(cè)方面取得了較好的成果，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖與成像效果如圖1.5所示。(a)系統(tǒng)實(shí)物(b)成像結(jié)果圖1.5哈工大8mm被動(dòng)毫米波成像系統(tǒng)2016年，電子科技大學(xué)的學(xué)者陳其科等人研發(fā)了一套3mm波段被動(dòng)成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)工作于89GHz，焦平面陣列由水平方向24個(gè)輻射計(jì)接收通道組成，通過(guò)垂直掃描進(jìn)行成像[23,24]。接收通路由喇叭天線與W波段直接檢波輻射計(jì)構(gòu)成，聚焦天線采用口徑為430mm的非球面介質(zhì)透鏡，其最佳聚焦位置距天線表面約3500mm。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)水平方向13.5°，垂直方向36°的視場(chǎng)覆蓋，實(shí)現(xiàn)了較高的空間分辨率，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與成像結(jié)果如圖1.6所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]毫米波與太赫茲技術(shù)[J]. 洪偉,余超,陳繼新,郝張成.  中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2016(08)
[2]用于近程被動(dòng)成像的3mm波準(zhǔn)光介質(zhì)透鏡天線設(shè)計(jì)[J]. 陳其科,樊勇,張永鴻,宋開(kāi)軍.  電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]涂層隱身目標(biāo)毫米波輻射傳遞特性研究[J]. 聶建英,李興國(guó),婁國(guó)偉.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[4]被動(dòng)毫米波焦面陣成像技術(shù)[J]. 王楠楠,邱景輝,張鵬宇,鄧維波.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2011(05)
[5]被動(dòng)毫米波成像系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 宋崧,王學(xué)田,鄧甲昊.  科技導(dǎo)報(bào). 2011(19)
[6]Ka頻段介質(zhì)棒天線優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王楠楠,邱景輝,李高飛,鄧維波.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[7]隱匿物品探測(cè)毫米波成像系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 王楠楠,邱景輝,鄧維波.  紅外技術(shù). 2009(03)

博士論文
[1]W波段焦平面陣列被動(dòng)成像前端關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳其科.電子科技大學(xué) 2016
[2]新型便攜式8mm被動(dòng)焦平面成像系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王文.北京理工大學(xué) 2015
[3]基于人工電磁材料的高增益定向天線研究[D]. 陳雷.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]毫米波對(duì)人體隱匿物品輻射成像研究[D]. 肖澤龍.南京理工大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的帶通濾波器小型化設(shè)計(jì)[D]. 張彤彤.重慶郵電大學(xué) 2019
[2]基于焦距捷變的被動(dòng)毫米波成像系統(tǒng)[D]. 馬翰馳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]W波段被動(dòng)成像介質(zhì)透鏡天線研究[D]. 周景石.電子科技大學(xué) 2016
[4]毫米波主動(dòng)探測(cè)成像系統(tǒng)前端設(shè)計(jì)[D]. 朱龍.西安電子科技大學(xué) 2014
[5]毫米波成像天線研究[D]. 王楠楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[6]被動(dòng)毫米波成像探測(cè)技術(shù)研究[D]. 袁龍.西南交通大學(xué) 2006
[7]被動(dòng)毫米波成像技術(shù)研究[D]. 夏春華.南京理工大學(xué) 2004



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