[發明專利]用于通過電磁輻射產生對象的圖像的裝置和方法

有效

• 申請號: 201780045115.4
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN109477905B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: T·斯普倫加;M-H·舒伯特;Y·科代伊;T·羅森塞爾;R·薩爾曼;R·齊默爾曼;S·科塞;D·尼斯勒;R·布勞恩斯
• 申請（專利權）人: 虎伯拉有限兩合公司
• 主分類號: G01V8/00
• 分類號: G01V8/00;G01S13/34;G01S7/35;G02B26/10;H01Q3/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;唐杰敏

本發明涉及一種用于通過電磁輻射產生對象的圖像的裝置，其具有用于產生電磁輻射的發射設備，被連接到發射設備以用于發射電磁輻射的多個發射天線，接收發射天線所發射的電磁輻射的多個接收天線，被連接到該多個接收天線以用于接收電磁輻射的接收設備，以及電機驅動的旋轉掃描器，其中發射天線和接收天線被布置在該掃描器上，其中該掃描器被以使得發射天線和接收天線能以相同的速度圍繞旋轉軸旋轉的方式設置，并且其中發射天線和接收天線被以如下方式相對于彼此布置：對象可被移過經過它們，并因此在該裝置的操作模式中，電磁輻射穿過對象傳輸或被對象反射。

本發明涉及一種用于通過電磁輻射產生對象的圖像的裝置，其具有用于產生電磁輻射的發射設備，被連接到發射設備以用于發射電磁輻射的多個發射天線，用于接收發射天線所發射的電磁輻射的多個接收天線，被連接到該多個接收天線以用于接收電磁輻射的接收設備，以及電機驅動的旋轉掃描器，其中發射天線和接收天線被布置在該旋轉掃描器上，其中該旋轉掃描器被以使得發射天線和接收天線能以相同的速度圍繞旋轉軸旋轉的方式設置。

本發明還涉及一種用于通過電磁輻射產生對象的圖像的方法，其步驟如下：在發射設備中產生電磁輻射，同時使用連接到發射設備的多個發射天線發射電磁輻射，使用連接到多個接收天線的接收設備接收電磁輻射，以及使發射天線和接收天線以相同的速度圍繞旋轉軸旋轉。

基于毫米波輻射的成像系統是現有技術中已知的。此類系統要求復雜且昂貴的發射和接收設備，以用于生成和檢測電磁毫米波輻射。不存在可用于毫米波輻射的同時記錄多個像素的合適的接收設備，就像例如對于CCD相機形式的電磁輻射的其他波長范圍的情形一樣。現有技術中已知的成像裝置因此依賴于各個個體像素的時間上相繼的(即連續的)生成。為此，其圖像將使用電磁輻射捕捉的對象必須借助于電磁輻射被以這樣或那樣的方式逐個像素地掃描或篩選。

為了獲得足夠的記錄速度，這里的已知系統依賴于對象的線性平移移動以及發射天線和接收天線的同步旋轉移動的疊加。發射和接收天線的旋轉移動確保了圖像線的生成，而對象的線性平移移動確保了必要的換行(line feed)。

從德國專利說明書DE 10 2015 203 743 B3中已知一種用于高頻掃描的天線布置，其中天線載體可圍繞旋轉軸旋轉，該天線布置具有在垂直于旋轉軸的平面中相對于彼此成角度地偏移的若干天線臂，這些天線臂來自旋轉軸所貫穿的天線載體的中央區域；被布置在天線臂上的若干高頻天線；沿天線臂從中央區域延伸到高頻天線并具有頻率過濾器的高頻線路，每個頻率過濾器僅允許一個頻率范圍通過；以及在天線載體的中央區域中形成的高頻轉環耦合器(swivel coupling)，經由該高頻轉環耦合器高頻信號可以被饋送到可旋轉天線載體的高頻線路中或者被從高頻線路轉移出去，其中高頻線路的高頻過濾器和天線臂允許不交疊的不同頻率范圍通過。

與現有技術中已知的這樣的裝置相比，本發明的目的是提供一種用于通過電磁輻射產生對象的圖像的裝置，該裝置更便于制造。本發明的另一目的是提供一種用于通過電磁輻射產生對象的圖像的裝置，該裝置為每個像素提供相同的電磁輻射頻率帶寬。

先前提到的目的中的至少一個由用于通過電磁輻射產生對象的圖像的裝置來實現，該裝置具有用于產生電磁輻射的發射設備，被連接到發射設備以用于發射電磁輻射的多個發射天線，用于接收發射天線所發射的電磁輻射的多個接收天線，被連接到該多個接收天線以用于接收電磁輻射的接收設備，以及電機驅動的旋轉掃描器，其中發射天線和接收天線被布置在該旋轉掃描器上，其中該旋轉掃描器被以使得發射天線和接收天線能以相同的速度圍繞旋轉軸旋轉的方式設置，其中該裝置具有帶有通孔的蓋子，該蓋子被布置在發射天線和接收天線之間的電磁輻射的波束路徑中，并且其中蓋子、通孔、發射天線和接收天線被以如下方式相對于彼此布置：在該裝置的操作期間，接收設備僅接收從恰好一個發射天線穿過通孔到恰好一個接收天線的波束路徑的電磁輻射，而所有其他波束路徑被蓋子中斷。

本發明的基本原理是以比發射設備更大的數量提供發射天線和以比接收設備更大的數量提供接收天線。以這種方式，該裝置在技術上被簡化并且變得不太昂貴。為此，每個發射設備被連接到多個發射天線以用于發射電磁輻射，并且多個接收天線被連接到每個接收設備。