[發明專利]一種基于3mm波段的毫米波成像系統及其設備

在審

• 申請號: 201910111184.1
• 申請日: 2019-02-12
• 公開（公告）號: CN109901116A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 牛增強;姜曉建;聞天;徐磊;朱道偉;崔新國;武德光;李保慶
• 申請（專利權）人: 濟南愛我本克網絡科技有限公司
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/28;G01V8/20
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

一種基于3mm波段的毫米波成像系統及其設備，所述系統包括毫米波收發模塊、AD采集模塊、主控模塊、顯示模塊和控制面板，所述設備包括天線陣列、天線陣子、主控制倉、電池倉、天線背框、顯示區、控制面板。本發明通過優化結構布局、減小關鍵毫米波元件的尺寸等方面，實現了設備的小型化和便攜化。

技術領域

本發明屬于毫米波成像技術領域，具體涉及一種基于3mm波段的毫米波成像系統及其設備。

背景技術

毫米波是一種波長為1～10毫米的電磁波，其具有較好的穿透性、反射性及較高的空間分辨率。毫米波能輕易地穿透織物、非金屬紙盒、各類箱包等，對由鐵、鋼、鋁合金等金屬材料制成的刀具、匕首、鐵棍、雨傘桿等具有較強的反射性，且很容易被液體吸收。因此，毫米波成像技術被廣泛應用于人員安檢、飛機著陸導航等領域。

隨著毫米波成像技術的發展，市場出現了利用大型毫米波元器件陣列對目標物體進行掃描成像的設備或者系統。第一種是采用大規模檢波接收陣列，在較大面積上均勻布滿接收模塊，這樣成像分辨率較高，但由于成像像素點較多，運算分析量較大，因而成像速度較慢；第二種是采用較小規模的檢波接收線性陣列，輔以機械轉動機構，利用空間換時間，實現利用比第一種方法少得多的接受檢波器數量實現成像速度。但是這兩種成像裝置都存在成像速度慢，運算量巨大，功耗大，體積大，不易做成便攜形式。

為此，期望尋求一種技術方案，以解決上述問題。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種基于3mm波段的毫米波成像系統及其設備，通過優化結構布局、減小關鍵毫米波元件的尺寸等方面，實現了設備的小型化和便攜化。

本發明的基于3mm波段的毫米波成像系統是通過如下技術方案實現的：

一種基于3mm波段的毫米波成像系統，包括毫米波收發模塊、AD采集模塊、主控模塊、顯示模塊和控制面板，所述毫米波收發模塊的輸出端與AD采集模塊輸入端相連接，所述AD采集模塊的輸出端與主控模塊的輸入端相連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端相連接，所述控制面板與毫米波收發模塊的FPGA倍頻信號源相連接，用于下發啟動成像指令給FPGA信號源，所述控制面板還與主控模塊相連接，用于下發數據讀取指令給主控模塊，進而讀取高速緩沖存儲器中緩存的數據。

進一步的，所述毫米波收發模塊包括FGPA倍頻信號源、發射信號放大濾波單元、雙工器、上行耦合器、下行耦合器、微帶天線陣列、接收信號放大濾波單元、晶振、多級混頻電路，所述雙工器包括輸入端口、輸出端口和雙向端口，所述FGPA倍頻信號源的輸出端與發射信號放大濾波單元的輸入端相連，所述發射信號放大濾波單元的輸出端與雙工器的輸入端口相連，所述雙工器的雙向端口與上行耦合器模塊輸入端相連，所述上行耦合器的輸出端與微帶天線陣列的輸入端相連，所述微帶天線陣列的輸出端與下行耦合器的輸入端連接，所述下行耦合器的輸出端與雙工器的雙向端口連接，所述雙工器的輸出端口與接收信號放大濾波單元的輸入端相連，所述接收信號放大濾波單元的輸出端與多級混頻電路中的第一混頻器輸入端相連，所述晶振的輸出端也與多級混頻電路中的第一混頻器輸入端相連。

進一步的，所述AD采樣模塊包括高速AD和高速緩沖存儲器，所述高速AD的輸入端與第三混頻器的輸出端相連，所述高速AD的輸出端與高速緩沖存儲器的輸入端相連，所述高速緩沖存儲器的輸出端與主控模塊的輸入端相連。

進一步的，所述主控模塊主要包括主控芯片、主控芯片電壓管理芯片、接口芯片，所述主控芯片主要運行圖像輸出算法程序，所述圖像處理算法程序主要對所述AD采樣模塊采樣的數據進行處理，所述主控芯片電壓管理芯片主要輸出主控芯片的工作電壓，保證所述主控芯片正常工作；所述接口芯片主要包括所述AD高速采樣接口，用于接收AD高速采樣的數據，包括顯示驅動接口，用與驅動顯示模塊成像。