[發明專利]一種淺表層穿透雷達成像系統

在審

• 申請號: 201610947048.2
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107991672A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 李曉強;蔡銘
• 申請（專利權）人: 上海雪貍傳感技術有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/89
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，通過在介質層表面逐點掃描的方式獲取介質層下各個點目標的相位信息成像，該雷達成像系統包括：

微控制器部分(400)，發出控制信號，采集系統位置信息，并根據所述系統位置信息及接收到的反饋信息生成相位信息成像；

發射機部分(200)，與微控制器部分(400)連接，響應于微控制器部分(400)的控制信號，發出可變頻率的發射端高頻導行波信號；

天線部分(100)，與發射機部分(200)連接，根據所述發射端高頻導行波信號傳輸本地振蕩信號和產生輻射向空間的平面電磁波，同時接收空間電磁波并轉化為接收端高頻導行波信號；

接收機部分(300)，分別連接微控制器部分(400)和天線部分(100)，接收所述本地振蕩信號和接收端高頻導行波信號，將兩個信號進行混頻，并響應于微控制器部分(400)的控制信號，將所述混頻后的信號進行濾波、電壓調整、直流電平調整后作為反饋信息，發送至微控制器部分(400)。

2.根據權利要求1所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，所述微控制器部分(400)包括：

位置接口組件，采集雷達成像系統所處的系統位置信息；

微控制器(410)，發出所述控制信號，利用成像算法根據接收到的所述系統位置信息和反饋信息生成目標的相位信息成像。

3.根據權利要求2所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，所述位置接口組件包括用于采集所述雷達成像系統工作時所在的二維點位置坐標的位置接口一(420)和位置接口二(430)。

4.根據權利要求1或2所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，所述控制信號包括輸出給發射機部分(200)的頻率控制信號以及輸出給接收機部分(300)的輸出電壓范圍控制信號和輸出直流電平控制信號。

5.根據權利要求1所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，所述發射機部分(200)包括：

射頻連續波信號合成器(220)，與微控制器部分(400)連接，響應于微控制器部分(400)的控制信號，發出可變頻率的單頻點高頻連續波信號；

射頻信號放大器(210)，分別連接射頻連續波信號合成器(220)和天線部分(100)，對所述單頻點高頻連續波信號進行放大，生成饋送入天線部分(100)的發射端高頻導行波信號。

6.根據權利要求1所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，所述天線部分(100)包括：

收發共用天線(110)，根據所述發射端高頻導行波信號產生輻射向空間的平面電磁波，同時，接收空間電磁波轉換為接收端高頻導行波信號；

四端口器件(120)，分別連接收發共用天線(110)、發射機部分(200)和接收機部分(300)。

7.根據權利要求6所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，所述四端口器件(120)包括接收發射端高頻導行波信號的發射端口、將所述發射端高頻導行波信號分配至連接收發共用天線(110)的天線端口和連接接收機部分(300)的本地振蕩端口以及向接收機部分(300)傳輸由收發共用天線(110)回傳的接收端高頻導行波信號的接收端口；

所述發射端口和接收端口相互隔離。

8.根據權利要求1所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，所述接收機部分(300)包括：

混頻器件(310)，與天線部分(100)連接，對所述本地振蕩信號和接收端高頻導行波信號進行混頻處理，輸出同相I路信號和正交Q路信號；

第一低通濾波器(321)，與混頻器件(310)連接，對所述同相I路信號進行濾波，濾除高頻分量；

第二低通濾波器(322)，與混頻器件(310)連接，對所述正交Q路信號進行濾波，濾除高頻分量；

基帶信號處理電路(330)，分別連接第一低通濾波器(321)、第二低通濾波器(322)和微控制器部分(400)，響應于微控制器部分(400)的控制信號對經濾波后的同相I路信號和正交Q路信號進行電壓調整和直流電平調整后，生成發送至微控制器部分(400)的反饋信息。

9.根據權利要求1所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，該雷達成像系統的工作模式包括零中頻解調模式和全相參模式。

10.根據權利要求1所述的淺表層穿透雷達成像系統，其特征在于，該雷達成像系統通過按鈕手動方式或自動掃描方式實現逐點掃描。