[發(fā)明專利]一種基于陣列探測的太赫茲頻段接收端孔徑編碼成像雷達裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711120845.4
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107976675A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅成高;鄧彬;秦玉亮;陳碩;王宏強
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司43225
• 代理人: 邱軼

1.一種基于陣列探測的太赫茲頻段接收端孔徑編碼成像雷達裝置，其特征在于：包括控制與處理終端、太赫茲信號發(fā)射器、半透半反鏡、準(zhǔn)光透鏡、孔徑編碼天線、陣列探測器以及太赫茲信號接收器；太赫茲信號發(fā)射器、半透半反鏡、準(zhǔn)光透鏡在水平方向上依次設(shè)置，且半透半反鏡、孔徑編碼天線以及陣列探測器豎直方向上依次設(shè)置，所述半透半反鏡向右傾斜45°設(shè)置在太赫茲信號發(fā)射器的右側(cè)，所述太赫茲信號發(fā)射器用于產(chǎn)生單頻或窄帶太赫茲發(fā)射信號并將太赫茲發(fā)射信號饋送至半透半反鏡，在半透半反鏡處一部分太赫茲發(fā)射信號被半透半反鏡反射損失掉，另一部分太赫茲發(fā)射信號被半透半反鏡透射后由準(zhǔn)光透鏡聚束并照射到目標(biāo)上，目標(biāo)的后向散射回波信號被準(zhǔn)光透鏡收集并再次被半透半反鏡反射和透射，其中被半透半反鏡透射的回波信號被損失掉，被半透半反鏡反射的回波信號傳輸至孔徑編碼天線；孔徑編碼天線在控制與處理終端的驅(qū)動下對反射的回波信號進行單次編碼調(diào)制，產(chǎn)生隨機起伏的太赫茲輻射場；所述陣列探測器用于對該太赫茲輻射場進行單次空間采樣，采樣后的信號被太赫茲信號接收器接收并送入控制與處理終端進行高分辨計算求解成像；

其中：太赫茲信號發(fā)射器、半透半反鏡、準(zhǔn)光透鏡三者在水平方向上中心對齊；半透半反鏡、孔徑編碼天線與陣列探測器三者在豎直方向上中心對齊；太赫茲信號發(fā)射器的發(fā)射中心點距離半透半反鏡的中心點的 水平距離為a，半透半反鏡的中心點距離準(zhǔn)光透鏡的中心點的水平距離為b；準(zhǔn)光透鏡的半徑為r，焦距為f，半透半反鏡中心點距離孔徑編碼天線的中心點的豎直距離為c，孔徑編碼天線的中心點距離陣列探測器的中心點的豎直距離為d；其中f≤a+b≤2f；0.5a≤c≤0.9a；0≤d≤0.1m。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列探測的太赫茲頻段接收端孔徑編碼成像雷達裝置，其特征在于：所述半透半反鏡為長方形；準(zhǔn)光透鏡為圓形且豎直設(shè)置；孔徑編碼天線以及陣列探測器均為平面正方形結(jié)構(gòu)且水平放置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于陣列探測的太赫茲頻段接收端孔徑編碼成像雷達裝置，其特征在于：太赫茲信號發(fā)射器的發(fā)射中心點距離半透半反鏡的中心點的距離a＝1.5m；半透半反鏡向右傾斜45°放置，半透半反鏡為長方形，其尺寸為1.414m×1m，且半透半反鏡的中心點距離準(zhǔn)光透鏡的中心點的水平距離b＝0.5m；準(zhǔn)光透鏡的半徑r＝0.5m，準(zhǔn)光透鏡的焦距為f＝2m；

孔徑編碼天線采用基于液晶基板的透射式相控陣平面天線，孔徑編碼天線為正方形，邊長e＝0.32m，包含的單元數(shù)量為64×64，孔徑編碼天線的中心點距離半透半反鏡的中心點的豎直距離c＝1m，孔徑編碼天線的中心點距離陣列探測器的中心點的豎直距離為d＝0.05m；陣列探測器采用基于AlGaN/GaN場效應(yīng)自混頻的焦平面陣列探測器，中心工作頻率為340GHz，陣列探測器為正方形，其邊長g＝0.16m，包含陣元數(shù)量為64×64。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列探測的太赫茲頻段接收端孔徑編碼成像雷達裝置，其特征在于：太赫茲信號發(fā)射器采用大功率低相噪固態(tài)倍頻源，其中心頻率為340GHz。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列探測的太赫茲頻段接收端孔徑編碼成像雷達裝置，其特征在于：所述孔徑編碼天線采用基于液晶基板的透射式相控陣平面天線或者采用基于超材料的透射式相控陣平面天線。