毫米波亚毫米波全息成像技术概述
微波毫米波技术基本知识
微波毫米波技术基本知识目录一、内容概要 (2)1. 微波毫米波技术的定义 (2)2. 微波毫米波技术的历史与发展 (3)二、微波毫米波的基本特性 (4)1. 微波毫米波的频率范围 (5)2. 微波毫米波的传播特性 (6)3. 微波毫米波的波形与调制方式 (7)三、微波毫米波的传输与辐射 (8)1. 微波毫米波的传输介质 (10)2. 微波毫米波的辐射方式 (10)3. 微波毫米波的天线与馈电系统 (11)四、微波毫米波的探测与测量 (12)1. 微波毫米波的探测原理 (13)2. 微波毫米波的测量方法 (14)3. 微波毫米波的检测器件 (15)五、微波毫米波的应用 (16)1. 通信领域 (18)2. 雷达与导航 (19)3. 医疗与生物技术 (20)4. 材料科学 (21)六、微波毫米波系统的设计 (22)1. 系统架构与设计原则 (24)2. 混频器与中继器 (25)3. 功率放大器与低噪声放大器 (26)4. 检测与控制电路 (27)七、微波毫米波技术的未来发展趋势 (29)1. 新材料与新结构的研究 (30)2. 高速与高集成度的发展 (31)3. 智能化与自动化的应用 (32)八、结论 (34)1. 微波毫米波技术的贡献与影响 (35)2. 对未来发展的展望 (36)一、内容概要本文档旨在介绍微波毫米波技术的基本知识，包括其定义、原理、应用领域以及发展趋势等方面。
微波毫米波技术是一种利用微波和毫米波进行通信、雷达、导航等系统的关键技术。
通过对这一技术的深入了解，可以帮助读者更好地掌握微波毫米波技术的相关知识，为在相关领域的研究和应用提供参考。
我们将对微波毫米波技术的概念、特点和发展历程进行简要介绍。
我们将详细阐述微波毫米波技术的工作原理，包括传输方式、调制解调技术等方面。
我们还将介绍微波毫米波技术在通信、雷达、导航等领域的应用，以及这些领域中的主要技术和设备。
在介绍完微波毫米波技术的基本概念和应用后，我们将对其发展趋势进行分析，包括技术创新、市场前景等方面。
毫米波及太赫兹准光学技术：理论、应用与发展
第20卷第7期2022年7月Vol.20，No.7Jul.，2022太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology毫米波及太赫兹准光学技术：理论、应用与发展刘小明1，俞俊生2，陈晓东2，3(1.安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽芜湖241002；2.北京邮电大学电子工程学院，北京100876；3.英国伦敦玛丽女王大学电子工程与计算机学院，英国伦敦)摘要：针对毫米波及太赫兹技术在遥感、天文探测以及成像等领域的应用，讨论了准光技术的基本原理、关键器件、系统构成及其技术优势；探讨了准光技术国内外现状及未来的发展趋势。
准光技术是基于高斯波束在自由空间中传播而进行系统设计与分析的一种技术。
利用准光技术实现的毫米波及太赫兹系统具有高功率处理能力，具备多极化、低传输损耗以及紧凑性等优点。
准光技术在未来的各个领域将会有更加广阔的应用前景。
关键词：毫米波；太赫兹；准光技术；高斯波束；波束波导；射电天文；遥感；成像探测中图分类号：TN015文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2021299 Quasi-technology ranges optical in the millimeter and terahertz wave ranges::theorytheory,,applications and developmentLIU Xiaoming1，YU Junsheng2，CHEN Xiaodong2,3(1.School of Physics and Electronic Information，Anhui Normal University，Wuhu Anhui241002，China；2.School of Electronic Engineering，Beijing University of Posts and Telecommunications，Beijing100876，China；3.School of Electronic Engineering and Computer Science，Queen Mary University of London，London，E14NS，UK)AbstractAbstract：：This paper gives an overview to the fundamental principles,key components,system design and technical advantages of quasi-optical technology,particularly for its applications in themillimeter and terahertz systems in fields of remote sensing,radioastronomy,and imaging.A perspectiveto the state-of-the-art and future development of quasi-optical technology has been given.Quasi-opticaltechnology is a set of system design and analysis techniques based on Gaussian beam propagation in freespace.Systems based on quasi-optical technology bears advantages of high-power handling capability,multi-polarization,low transmission loss,and high compactness.In the future,quasi-optical technologywill be seeking more applications in these areas and further development can be highly envisaged.KeywordsKeywords：：millimeter wave；terahertz wave；quasi-optical technology；Gaussian beam；beam waveguide；radio astronomy；remote sensing；imaging and detection毫米波波段位于30~300GHz之间，太赫兹波的定义则为100GHz~10THz[1]，也有文献定义为300GHz~10THz[2]。
太赫兹全息 频段类
太赫兹全息频段类
（最新版）
目录
1.太赫兹全息技术的概述
2.太赫兹全息技术的频段分类
3.太赫兹全息技术的应用领域
4.太赫兹全息技术的发展前景
正文
太赫兹全息技术是一种基于太赫兹波的全息成像技术。
太赫兹波，又称为亚毫米波、太赫兹辐射或 T 波，是电磁波谱中频率介于光波与微波之间的一种电磁波，频率范围约为 0.1THz 到 10THz，波长介于 30 微米到 3000 微米之间。
由于太赫兹波具有非离子辐射、穿透力强、能量低等特点，其在生物医学、通信、安全检查等领域有着广泛的应用。
太赫兹全息技术根据频段的不同，可以分为以下几类：
1.较低频段的太赫兹全息技术：此类技术主要应用于生物医学领域，如癌症诊断、基因检测等。
太赫兹波可以穿透生物组织，且对不同类型组织的穿透特性不同，因此可以用于生物组织的无损检测和诊断。
2.中频段的太赫兹全息技术：此类技术主要应用于通信领域，如高速无线通信、光子集成电路等。
太赫兹波的频率比光波低，但比微波高，因此可以作为光波与微波之间的一种新的通信手段。
3.高频段的太赫兹全息技术：此类技术主要应用于安全检查领域，如机场安检、毒品检测等。
太赫兹波可以穿透衣物和非金属物质，且对金属和水分子的穿透特性较差，因此可以用于检测隐藏在衣物中的金属物品和水分子。
太赫兹全息技术的发展前景十分广阔。
随着技术的发展，太赫兹全息
技术的应用领域将会越来越广泛，不仅可以用于生物医学、通信和安全检查等领域，还可以用于材料科学、环境监测等领域。
毫米波雷达的工作原理
毫米波雷达的工作原理
毫米波雷达利用毫米波作为其工作频段，运用了射频雷达技术进行探测和测量。
它的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 发射：毫米波雷达通过发射器将毫米波信号以特定频率和功率发射出去。
这些毫米波信号可以在空间中直线传播。
2. 接收：当发射的毫米波信号遇到一个目标物体时，一部分信号会被物体反射、散射或衰减。
雷达接收器会接收到这些反射信号。
3. 处理：接收到的反射信号经过放大和滤波等处理，被转化为可以进行分析和测量的电信号。
4. 分析：通过对接收到的信号进行处理和分析，可以获得目标物体的特征信息，比如距离、速度和方向等。
5. 成像：根据分析得到的目标物体特征信息，可以将其转化为图像或数据，以实现目标物体的定位和成像。
相比于传统的雷达技术，毫米波雷达具有更高的频率和更短的波长，因此具备更高的分辨率和精度。
它可以探测到微小目标，并提供更详细的目标信息。
此外，毫米波雷达对于天气和大气条件的影响较小，适用于各种环境和气候条件下的应用。
因此，毫米波雷达在安全监测、智能交通、无人驾驶和航空航天等领域有着广泛的应用前景。
毫米波人体成像技术在机场安检中的应用
毫米波人体成像技术在机场安检中的应用【摘要】毫米波人体成像技术是一种先进的安检技术，通过利用毫米波对人体进行成像，可以快速、准确地检测出携带违禁品或危险品的旅客。
本文将介绍毫米波人体成像技术的工作原理和优势，以及在机场安检中的实际应用情况。
还将探讨毫米波人体成像技术对安检效率和准确性的提升作用，以及未来发展和应用前景。
毫米波人体成像技术的出现极大地提高了机场安检的效率和准确性，为安全保障提供了新的技术手段。
随着技术的不断进步，毫米波人体成像技术在机场安检中的应用前景将更加广阔，对提升安检水平和保障旅客安全有着积极影响。
【关键词】毫米波人体成像技术、机场安检、工作原理、优势、实际应用、安检效率、安检准确性、未来发展、积极影响、应用前景1. 引言1.1 什么是毫米波人体成像技术毫米波人体成像技术是一种利用毫米波进行人体成像的高新技术，其原理是通过向人体表面发射毫米波，并根据毫米波被人体组织吸收、穿透和反射的特性，来获取人体的三维影像。
毫米波是一种频率在30GHz至300GHz之间的电磁波，较高的穿透能力使其能够穿透衣物和非金属物体，同时又不会对人体造成伤害。
毫米波人体成像技术在安检领域有着重要的应用价值。
传统的安检手段往往需要对人体进行搜身或使用金属探测器，存在侵犯隐私和漏检的问题。
而毫米波人体成像技术能够在不接触人体的情况下快速获取人体隐私信息，并检测隐藏在衣物下的危险物品，如易燃易爆物品、武器等，极大地提高了安检效率和准确性。
毫米波人体成像技术在机场安检中具有重要意义，可以有效提升安检效率、准确性，同时保护乘客隐私，为机场安检工作带来革命性的改变。
1.2 毫米波人体成像技术在安检中的重要性毫米波人体成像技术在机场安检中的重要性体现在多个方面。
毫米波人体成像技术能够提高安检的效率和准确性。
传统的安检方式需要人工逐个检查乘客身体和行李，耗时且存在漏检的情况。
而毫米波人体成像技术可以快速、全面地扫描乘客的身体，识别出携带危险物品或非法物品的情况，极大地提高了安检的效率和准确性。
毫米波技术及芯片详解
毫米波技术及芯片详解［导读］毫米波技术方面，结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用，如毫米波通信、毫米波成像以及毫米波雷达等，对毫米波芯片发展做了重点介绍。
由于毫米波器件的成本较高，之前主要应用于军事。
然而随着高速宽带无线通信、汽车辅助驾驶、安检、医学检测等应用领域的快速发展，近年来毫米波在民用领域也得到了广泛的研究和应用。
目前，6 GHz 以下的黄金通信频段，已经很难得到较宽的连续频谱，严重制约了通信产业的发展。
相比之下，毫米波频段却仍有大量潜在的未被充分利用的频谱资源。
因此，毫米波成为第5 代移动通信的研究热点。
2015 年在WRC2015 大会上确定了第5 代移动通信研究备选频段：24.25-27.5 GHz 、37-40.5GHz 、42.5-43.5 GHz 、45.5-47 GHz 、47.2-50.2 GHz 、50.4-52.6 GHz 、66-76 GHz 和81-86 GHz ，其中31.8-33.4 GHz 、40.5-42.5 GHz 和47-47.2 GHz 在满足特定使用条件下允许作为增选频段。
各种毫米波的器件、芯片以及应用都在如火如荼的开发着。
相对于微波频段，毫米波有其自身的特点。
首先，毫米波具有更短的工作波长，可以有效减小器件及系统的尺寸; 其次，毫米波有着丰富的频谱资源，可以胜任未来超高速通信的需求。
此外，由于波长短，毫米波用在雷达、成像等方面有着更高的分辨率。
到目前为止，人们对毫米波已开展了大量的研究，各种毫米波系统已得到广泛的应用。
随着第5 代移动通信、汽车自动驾驶、安检等民用技术的快速发展，毫米波将被广泛应用于人们日常生活的方方面面。
毫米波技术方面， 结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用， 如毫米波 通信、毫米波成像以及毫米波雷达等， 对毫米波芯片发展做了重点介绍。
1、毫米波芯片传统的毫米波单片集成电路主要采用化合物半导体工艺， 如砷化镓(GaAs) 、 磷化铟 (InP) 等， 其在毫米波频段具有良好的性能， 是该频段的主流集成电路 工艺。
隐匿物品探测毫米波成像系统发展现状概要
隐匿物品探测毫米波成像系统发展现状王楠楠,邱景辉,邓维波(哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院,黑龙江哈尔滨 150001摘要 :毫米波成像技术可用于遥感探测等多项领域。
近场毫米波成像技术在探测人体隐匿物品方面有着重要的应用。
通过介绍人体隐匿物品探测毫米波成像系统的基本原理,分析总结了当前主要应用的几种成像体制,系统全面地阐述了人体隐匿物品探测毫米波成像系统的国内外发展状况及最新成果, 分析具有代表性的公司及研究院所毫米波成像系统外观、成像效果、性能指标,详细分析了其成像原理。
探讨了毫米波成像系统的发展趋势,为未来毫米波成像技术的发展提供了基本参考。
关键词 :毫米波成像;探测隐匿物品;准光学;分辨率中图分类号 :TN015 文献标识码 :A 文章编号:1001-8891(200903-0129-07 Development Status of Millimeter Wave Imaging Systems for Concealed Detection WANG Nan-nan, QIU Jing-hui, DENG Wei-bo(Electronic & Communication Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin Heilongjiang 150001, ChinaAbstract :Millimeter wave imaging technology can be used in the field of remote sensing, and so on. Near-field millimeter wave imaging technology in the human body to detect concealed items have important applications. The basic principle of MMW imaging system for concealed detection of human body is introduced briefly, some applied systems are analyzed, development status and Latest results are summarized synthetically. Some representative systems are listed from the aspect of appearance, effect and performance, and the principles of imaging are introduced in detailed.Millimeter wave imaging systems to explore the development trend, and for the future millimeter wave imaging technology provides the basic reference.Key words:millimeter wave imaging; concealed detection; quasi-optics ; resolution 引言近年来,安全问题日益得到世界人民的关注,对安检系统的可靠性与智能化也提出了更高的要求。
简述毫米波雷达的结构、原理和特征。
简述毫米波雷达的结构、原理和特征。
毫米波雷达是一种基于毫米波技术的雷达系统，其结构、原理和特征如下：一、结构：毫米波雷达由发射机、接收机、天线系统、信号处理系统和显示系统等组成。
1. 发射机：发射机产生毫米波信号，并通过天线系统将信号发射出去。
2. 接收机：接收器接收从目标反射回来的信号，并将其转换为电信号。
3. 天线系统：天线系统负责发射和接收毫米波信号。
毫米波天线通常采用小型化的微带天线，具有较小的尺寸和宽频带特性。
4. 信号处理系统：接收到的信号经过信号处理系统进行滤波、放大、解调等处理，提取出目标的相关信息。
5. 显示系统：将信号处理系统处理后得到的目标信息以可视化的方式展示出来。
二、原理：毫米波雷达的工作原理是利用毫米波的特殊性质进行目标探测和跟踪。
1. 毫米波特性：毫米波的波长较短，频率较高，能够提供高分辨率的目标信息。
同时，毫米波在大气中的传播损耗较小，能够穿透一些障碍物，适用于近距离目标探测。
2. 发射与接收：发射机产生的毫米波信号通过天线系统辐射出去，当信号遇到目标时，会发生反射。
接收机接收到反射回来的信号，并将其转换为电信号。
3. 目标探测：毫米波雷达通过分析接收到的信号，可以判断目标的位置、速度、形状等信息。
利用毫米波的高分辨率特性，可以实现对小目标的探测和跟踪。
三、特征：毫米波雷达具有以下特点：1. 高分辨率：毫米波具有较短的波长，可以提供高分辨率的目标信息。
这使得毫米波雷达在目标探测和跟踪方面具有优势。
2. 适用于近距离目标探测：毫米波在大气中的传播损耗较小，能够穿透一些障碍物。
这使得毫米波雷达在近距离目标探测方面具有优势，例如在自动驾驶汽车中的应用。
3. 抗干扰能力强：由于毫米波的频率较高，其受到的干扰较少，抗干扰能力强。
这使得毫米波雷达在复杂环境下的工作更加可靠。
4. 多功能性：毫米波雷达可以应用于多种领域，如自动驾驶、智能交通、安防监控等。
其高分辨率和适用于近距离目标探测的特点使得其在这些领域中具有广泛的应用前景。
民用航空毫米波人体成像安全检查设备使用工作手册
民用航空毫米波人体成像安全检查设备使用工作手册示例文章篇一：《民用航空毫米波人体成像安全检查设备使用工作手册》一、设备简介民用航空毫米波人体成像安全检查设备可是个超级厉害的东西呢！就像一个有着透视眼的小卫士。
它通过毫米波技术来检查旅客的身体。
毫米波啊，就像是一种很特殊的小波浪，能透过衣服看到身体的大概轮廓，但又不会像X射线那样对身体有伤害。
这设备长得就像一个大门框，旅客只要站在里面，它就能快速地工作起来。
二、设备安装与环境要求这个设备的安装位置可不能随便选。
要选在机场的安检通道附近，地方得宽敞，这样旅客进出才方便。
就好像给它找一个合适的家一样。
周围不能有太多的干扰源，要是有太多乱七八糟的信号干扰它，就像有人在你耳边一直嗡嗡叫，让你没法专心做事，设备也会出问题的。
而且安装的地方要平稳，要是摇摇晃晃的，就像让一个人在晃动的船上写字，肯定写不好，设备也不能好好工作啦。
三、设备操作前的准备在开始使用设备之前，操作人员就像即将上战场的战士一样要做好充分的准备。
首先要检查设备的外观，看看有没有破损的地方，这就好比检查自己的盔甲有没有裂缝。
然后要开机预热，这个过程就像运动员在比赛前要热身一样重要。
在预热的时候，要看看设备的各种指示灯是不是正常，要是有哪个灯不亮或者闪得奇怪，那就像看到一个人的眼睛发红，肯定是身体哪里不舒服啦，这时候就得赶紧检查设备是不是出故障了。
四、旅客检查流程当旅客来到设备前的时候，操作人员要友好地引导旅客。
比如说：“您好，请站到这个设备里面哦。
”旅客站进去后，设备就开始工作啦。
这个时候设备就像一个扫描仪一样，快速地对旅客的身体进行扫描。
操作人员要在旁边盯着设备的屏幕，就像一个小侦探盯着线索一样。
如果屏幕上显示有可疑的东西，可不能随便就下结论哦。
要再仔细看看，是不是旅客身上带的正常物品，比如说皮带扣或者手机什么的。
要是直接就认定是危险物品，那就像冤枉了好人一样。
五、异常情况处理要是设备突然出现故障了，那可咋办呢？操作人员不能慌，就像船长在船遇到风暴的时候不能乱了阵脚。
毫米波雷达的技术原理
毫米波雷达的技术原理毫米波雷达，这名字听起来就很酷炫，是不是？其实呀，它的原理说起来也不是那种超级难懂的天书哦。
毫米波呢，它是介于微波和远红外波之间的一段电磁频谱。
毫米波雷达就是利用毫米波这个特殊频段来工作的。
你可以把毫米波想象成一群超级小的精灵，它们有着独特的个性。
毫米波的波长很短，这就使得它在传播的时候呀，能够像很精细的小针一样，探测到很微小的东西。
就好像你用很细的梳子去梳理头发，能把每一根头发丝都梳理到一样。
毫米波雷达发射出毫米波信号，这个信号就像一个小信使一样，跑出去找目标啦。
当这个信号碰到物体的时候，就会被反射回来。
这就像你对着山谷大喊一声，声音会被山谷反射回来一样。
只不过毫米波的这个反射呀，是超级精确的那种。
比如说，在汽车上安装毫米波雷达，当汽车行驶的时候，毫米波雷达发射的信号遇到前面的车辆或者路边的障碍物，就会迅速反射回来。
那毫米波雷达怎么知道这个反射回来的信号代表着什么呢？这里面就有很多巧妙的设计啦。
毫米波雷达里面有专门的接收装置，这个接收装置就像一个超级灵敏的小耳朵。
它能捕捉到反射回来的毫米波信号，然后对这个信号进行分析。
它可以分析出信号的强度、频率、相位等很多信息呢。
信号的强度就像这个小信使回来的时候带回来的力量大小。
如果反射回来的信号强度很强，那就说明这个物体离毫米波雷达比较近；如果信号强度比较弱，那这个物体可能就离得比较远啦。
就好比你扔一个球，球很快就弹回来，说明你扔的距离近；球过了好一会儿才回来，那就是扔得远咯。
频率呢，也是很重要的信息哦。
当物体相对毫米波雷达有运动的时候，反射回来的毫米波信号的频率会发生变化，这个变化就叫做多普勒频移。
这就像你站在铁路旁边，火车开过来的时候，火车的汽笛声会变高，火车开过去的时候，汽笛声会变低一样。
毫米波雷达就是通过检测这个频率的变化，来判断物体是朝着自己来的，还是远离自己的。
如果频率变高了，那就是朝着自己来啦；频率变低了，就是在远离自己。
深度学习网络的毫米波全息成像图像重建
亚毫米波及太赫兹技术
雷达与天文：THz雷达分辨率高，可成为未 来的高精度雷达发展方向；THz是射电天文 学极重要的频段
基于光电效应的THz成像系统
生物组织模型的THz成像
2D实时THz成像系统
蚂蚁的THz像
THz技术已成为国内外学者和机构研究的热点
美国的张希成教授是世界范围内最早从事太赫兹 科学与技术研究的带头人。过去10几年里，争得 了数十个“世界第一”，其中包括：首先提出电 光探测概念，最先发现光整流太赫兹波、最早研 制出太赫兹显微镜，第一个采用有机结构作辐射 源、并用磁场控制太赫兹辐射，最早发现太赫兹 三维层析成像技术、非线性效应、太赫兹与肿瘤 的关系，等等。而1995年在世界范围内最先运用 的电光取样探测器技术，已在全球范围内的国防 试验室、公司企业等被广泛采用
法国AB Millimetre公司产品
152-1000GHz 频段可选源
250-1000GHz 频 段可选检波器
法国AB Millimetre公司产品
高通滤波器
转接波导附件
喇叭天线
美国Microtech仪器公司产品
返波管信号源
美国Microtech仪器公司产品
THz扫描成像系统
公司产品
Vector Analyser Quasioptical Measurement Table
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室
雷达散射截 面紧缩场缩 比测试系统
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室 十六比一模型
实物
缩比关系
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室
微波技术新进展
毫米波全息成像人体安全检查仪
毫米波全息成像人体安全检查仪摘要：近年来，为了更好地采用新技术，民航局公安局一直在积极研究新技术在安全设施的试验评价。
2017年8月，民航局公安局组织并支持政策制定，在北京首都、上海虹桥、上海浦东、青岛电梯等4个机场同时进行了毫米波人体成像设备的现场演示。
2018年5月，民航局公安局在青岛雷丁南京芦沟机场再次检查人体成像设备的毫米波通道压力，在保障安全的基础上进一步验证设备通道的有效性。
在下一阶段，民航局将同步新的差异化安全模式、新的政策研究和试验项目，不断创新安全模式，优化安全流程，提高安全效率，努力为旅客创造更好的体验。
关键词：毫米波全息成像；人体安全；检查设备引言毫米波全息成像技术基于被测人体相互作用后强度和相位的变化与人体表面状态相关这一原理，对常规衣物的穿透能力进行人体表面成像。
成像设备向人体发射一定频率范围的毫米波信号，毫米波透过衣物后，被人体表面或者衣物隐匿的物体反射或散射，该设备接收返回的毫米波信号，记录其幅度和相位信息并重建出人体表面图像，从该图像中进而确定人体是否随身携带隐匿物品。
毫米波人体安全检查仪不使用X射线，无任何电离辐射。
满足且优于中国GB 8702-2014电磁辐射防护规定和国际权威机构对微波辐射规定的标准要求。
采用电磁安全设计，在任何情况下均能保证操作人员、维护和维修人员、被检查人员及公众的健康安全。
毫米波人体安全检查仪通过非接触的方式对人体进行快速探测检查，能有效探测出藏匿于衣服中和人体体表的各种材质，不同形态的嫌疑物品，包括金属的，非金属的，固体的，液态的以及粉末状的等等。
毫米波人体安全检查仪具备自动探测模式和远程人工判图模式。
在自动探测模式下，设备可对探测到的嫌疑物品自动报警，并可以将检查结果发送到手检站，以辅助手检员完成进一步检查。
在远程人工判图模式下，设备将带有自动探测结果的原始人体图像发送到远程判图站，判图站的判图员可参照自动探测结果进行人工判图，并将最终检查结果发送回设备端或者手检站，再由手检员完成进一步检查。
毫米波亚毫米波全息成像技术
毫米波亚毫米波全息成像技术为了防范恐怖袭击, 许多国家都加强了机场和车站等公共场合的安检措施, 其中近程毫米波成像技术就是最简捷有效的安检方式之一。
毫米波兼具有微波与红外的优点, 有一定的穿透能力, 可以根据散射能量的大社区分不同物理属性的物体。
近年来毫米波器件的不断发展和人们需求的不断提高, 使得近程毫米波成像技术可以在医疗、导航和交管等领域得到越来越广泛的应用。
美国“9.11”恐怖主义事件的发生, 给人们敲响了加强安检的警钟。
事实上对于人体隐匿物体的探测一直都是一个技术难题, 对人体安检的规定是在对人无害的前提下快速区分携带的不同隐匿物体, 一些常用的探测方法在人体上宣布失效。
例如用高能射线可对行李物品进行有效探测, 但是对人体伤害很大, 不能用于平常的人体检查；红外探测取决于物体的温度, 区分不同物体的能力不强, 并且只能得到人体表面图像, 不能发现隐匿的违禁物品；金属探测器则对塑料等非金属物品束手无策。
毫米波探测技术结合了微波和红外的优点, 在具有一定的穿透能力条件下保存了较为抱负的图像分辨率, 是人体安检的最抱负选择。
毫米波不仅可以判别不同物理属性的物体, 并且可以判别同一物体的不同状态。
当人体正常组织发生病变或损伤时, 其物理温度和介电特性发生改变, 一般病变部位温度要比周边正常组织高1K, 从而引起毫米波的辐射和散射能力的变化, 通过毫米波成像就可以判断人体病灶的区域和病变限度等信息。
毫米波可以穿透人体表层至大约2mm的深度, 可以对初期皮肤癌、脂肪瘤和淋巴结炎等组织异常和病变进行检测, 从而早发现早治疗。
此外现代军用飞机和舰船等都在大力发展隐身技术, 即减小目的的雷达散射截面积, 一种有效方法是使用吸波涂层。
而黑体辐射理论表白, 物体的吸取率越高, 其发射率也就越高, 也就越容易为被动探测技术所发现。
因此被动毫米波成像探测作为一种反隐身技术在近炸引信或末敏弹上具有不可替代的作用。
毫米波雷达的应用和发展
毫米波雷达的应用和发展摘要：毫米波雷达技术根植于电磁波传感领域的长期积累和技术进步，毫米波波段在电磁频谱中处于高频端，波长较短，因此具备较高分辨率，使得毫米波雷达能够精确识别和定位目标，适用于军事情报收集和监测等高精度应用领域。
本文围绕毫米波雷达展开研究，着重探讨其在不同领域中的应用，以及其未来发展趋势，旨在为其更多应用提供广阔发展空间。
关键词：毫米波雷达；应用；发展引言：作为前沿技术，毫米波雷达的应用和发展在当今科技领域引起了广泛关注。
毫米波雷达系统在毫米波段（30 GHz至300 GHz）内工作，以其高频率和高带宽的特点，成为无线通信、感测、监测以及安全领域的重要工具。
本文旨在深入研究毫米波雷达的应用领域和发展趋势，以探讨其在各个领域中的重要性以及未来可能的发展方向，为未来技术进步和创新提供有益参考。
1 毫米波雷达的应用1.1 军事领域应用毫米波雷达在军事领域的应用方面具有广泛潜力，其高频率操作和卓越的性能特征使其在现代战争和国防中发挥了关键作用，其在军事领域中的主要应用领域分述如下：（1）军事情报收集和目标检测。
毫米波雷达的高频率工作使其能够在强降雨、雪暴以及雾霾等各种气象条件下进行精确的目标探测，提供可靠的数据。
此种可靠性能够帮助决策者了解敌方军事活动和部署情况，对于军事战略规划和情报收集至关重要[1]。
（2）目标跟踪和导航。
在现代战斗中，目标的高速移动和机动性使其成为难以捉摸的挑战。
毫米波雷达的高分辨率成像和快速扫描能力使其能够精确追踪这些目标，提供实时位置信息，有助于确保精准打击及作战成功。
（3）隐身飞行器探测。
隐身技术使敌方飞行器更难以被传统雷达系统探测到，但毫米波雷达能够探测到这些隐身飞行器的微小的雷达截面，提供有效解决方案，有助于确保国防的安全。
（4）陆地和海上监测。
毫米波雷达的高分辨率成像能力使其能够监测未经授权的人员或车辆等潜在威胁，此外，毫米波雷达还用于监测海洋环境，完成船只和潜艇探测，有助于提高国土安全和领海保护。
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2 近程毫米波全息成像原理
毫米波宽带全息成像原理如下图所示， 在OXY平面有二维天线接收阵列，在距离 OXY 平面R处有目标所在的oxy平面。
2 近程毫米波全息成像原理
设照射源的宽带信号经过(x,y,z)处的目标散 射后，回波信号被在(X,Y)处的接收天线接收，把 收到的信号和本振信号进行下变频然后低通滤波， 此时可得到每个频率点的信号为：
4 硬件设计
4.2 前端设计
成像系统的前端结 RF 构如图所示，系统发射 的毫米波信号经过目标 LO 散射后被接收天线接收， 信号经过环流器后分为 两路，分别和两路 ( 其中 一路延时 ) 本振信号进行 混频，得到正交的两路 I 、 Q信号，经过放大器放大 和AD采样，进行成像。
0º 90º I Q
3 机械扫描系统
3.4 扫描系统设计实例
单通道成像样机的机械扫描装置的主体结 构是滑块丝杠结构，滑块带动接收前端由丝杠牵 引进行扫描，如图所示，其定位误差在十分之一 个波长以内。3 机械扫描系统3. Nhomakorabea 扫描速度
扫描速度要综合考虑积分时间和成像时间， 在允许的成像时间内采用最大的积分时间以提高 系统灵敏度。另外根据前面的讨论，扫描速度和 积分时间应该有以下的约束关系： v / 2
如 取 λ=8mm 和 τ=2ms ， 则 v<2m/s 。 以 成 2m×2m 的毫米波图像为例，设转向时间占 10% ， 积分时间降到2ms，回程采集数据，配合研制的 4通道接收前端，成像时间半分钟左右。
4 硬件设计
4.1 总体设计
成像系统硬件主要由天线、信号源、混频 器、放大器、采样器以及信号处理器等构成，如 下图所示。毫米波信号经环流器由天线向外辐射， 经目标散射后回波信号又被天线接收，然后和本 振信号混频得到零中频信号，经过放大器和滤波 器后的信号进入AD采样得到离散的数字信号。
(1) 式中A(x,y,z)式中为目标辐射的复振幅分布，K为 圆波数， r 为距离，在三维空间里， K 和 r 都是矢 量， K r 为它们的矢量点积。E(x,y,ω)为时域信号 对时间维进行Fourier变换后的信号，即： (2) E ( X , Y , ) FT[ E ( X , Y , t )]
2 近程毫米波全息成像原理
1.5 全息成像
全息成像则特别适合近程毫米波成像，其 图像分辨率高，质量好，是近程成像的首选体制。 宽带全息成像可以获得目标的三维毫米波 图像，能够还原目标真实形状，提高分辨率和灵 敏度，同时也提高了目标识别概率。全息成像利 用电磁波的相干原理，通过采集空间干涉条纹， 记录目标上每个散射点的衍射图样，最后通过图 像重建就可得到目标的毫米波图像。
毫米波、亚毫米波 全息成像技术
主讲人：朱 莉
副研究员
南京理工大学 电光学院探测与控制工程系
毫米波亚毫米波全息成像技术
为了防范恐怖袭击，许多国家都加强了 机场和车站等公共场所的安检措施，其中近程 毫米波成像技术就是最简捷有效安检方式之一。 毫米波兼具有微波与红外的优点，有一 定的穿透能力，能够根据散射能量的大小区分 不同物理属性的物体。 近年来毫米波器件的不断发展和人们需 求的不断提高，使得近程毫米波成像技术能够 在医疗、导航和交管等领域得到越来越广泛的 应用。
5 信号处理
近程毫米波全息成像的信号处理包含内容 较多，包括波形设计与信号分析、高分辨全息成 像和成像特性分析、图像处理、三维建模技术以 及目标识别等等，如图所示。
信号发射 高分辨成像 各种补偿 图像处理 目标识别
三维建模
显示
特性分析
5 信号处理
5.1 波形设计与信号分析
对目标进行高质量三维成像，发射信号是 成像质量的重要决定因素之一，因此必须设计合 理的宽带毫米波照射源信号。宽带全息需要设计 高性能的发射信号波形，同时也要易于硬件实现， 为成像提供先决条件。
(5)
2 近程毫米波全息成像原理
此时式 (4) 又是一个二维逆 Fourier 变换，忽 略常数项，有： E( X , Y , ) IFT2[ AF (Kx , K y , Kz )exp(iRKz )] (6) 综合式(5)和式(6)可得： E( X , Y , ) IFT2{FT3[ A( x, y, z)]exp(iRK z )} (7) 对上式作逆变换，可得到毫米波全息成像的成像 公式为： A( x, y, z) IFT3{FT2[ E( X , Y , )]exp(iRK z )} (8) 式 (8) 就是宽带的近程毫米波主动阵列全息成像 公式。
近程毫米波亚毫米波全息成像的三 大关键技术为：
扫描技术 硬件设计 信号处理
3 机械扫描系统
实际制作一个大的毫米波二维接收阵列， 成本高不说，其技术上也是很难实现的，综合考 虑成本和成像速度，采用一维线阵列配合机械扫 描是比较可行的方案。实际中比较实用的扫描方 式有圆柱扫描和平面扫描两种，如下图所示。
K r ( x X )Kx ( y Y )K y ( z R)Kz
(4)
上式使用了三维Fourier变换，即有：
AF ( K x , K y , K z ) FT3[ A( x, y, z )] A( x, y, z ) exp[ i( xK x yK y zK z )]dxdydz
1 近程毫米波成像技术综述
1.1 单/多通道全功率辐射计+机械扫描
单/多通道阵列焦平面全功率辐射计配合 机械扫描成像技术是当今毫米波成像技术的主 要类型，这类系统的优点是通道少，成本低， 难度小，易实现，不足是时间长。
1 近程毫米波成像技术综述
1.2 焦平面凝视阵列和相控阵波束形成
焦平面凝视阵列和相控阵波束形成体制 成像速度快，但是需要接收阵元较多，导致其 技术复杂度和成本较高，因此这两种体制并没 有得到广泛应用。
5 信号处理
在不改变成像系统硬件设备前提下，上述 方法虽然都可以从一方面或者多方面提高成像的 质量，但往往以牺牲其它性能为代价，因此没有 绝对优良成像算法，只有根据不同应用环境提出 不同性能指标，综合考虑后设计相应的成像算法。
圆柱扫描
平面扫描
3 机械扫描系统
3.1 圆柱扫描
圆柱扫描一般采用目标固定，天线阵列沿 圆柱面扫描，适合于对体积较小的静止目标成像， 这种成像方法可以对目标进行全方位成像，得到 的目标的信息较多。
3 机械扫描系统
3.2 平面扫描
平面扫描则是天线固定，目标作匀速直线 运动，适合运动目标成像，特别是面目标，但获 得的信息量较少。平面扫描也可目标固定天线扫 描，例如飞机遥感等。
5 信号处理
5.2 高分辨全息成像和成像特性分析
成像算法直接影响系统质量，是成像中的 主体部分。数字信号传入微机，可以通过多种方 式灵活处理。基于共形面的傅里叶变换成像算法 具有方便和简单的特点，对毫米波全息成像起了 重要的作用。但是随着成像系统应用环境的变化 和对图像质量要求的提高，如近距离的球面和柱 面等曲面目标成像，单一的成像算法已不能满足 各种高性能的成像要求。寻求新的成像算法来弥 补傅里叶变换成像算法的不足，以适应各种环境 下对目标进行高分辨率成像。
3 机械扫描系统
这套装置全部都采用反射面，光路设计和 系统实现相对较简单，其主要特征是由两个反向 同步旋转的圆楔反射面来实现垂直方向的线扫， 圆楔面每转动一周，其在场景中的扫描轨迹近似 为一个狭长的椭圆。这套扫描系统应用在四通道 成像系统，成像速度为1Hz。
3 机械扫描系统
上面扫描系统用狭长的椭圆 近似直线，也可以直接进行圆形扫 描，然后通过图像处理校正各个点 的位置，合成图像。
2 近程毫米波全息成像原理
其中的Kz有以下关系： 2 2 Kx Ky Kz2 K 2 ( / c)2
(9)
宽带阵列全息成像公式还要对时间 维进行处理，以得到目标的距离信 息。距离向的分辨率可由下式计算： z c / 2 B (10) 式中c为光速，B为带宽。
毫米波亚毫米波全息成像技术
4 硬件设计
4.4 基于圆柱扫描系统的硬件设计
由 2 个 7 英尺 ( 约 2m) 的 192( 共 384) 阵元的阵 列沿圆周扫描，一个发射一个接收。系统采用 FMCW外差收发机，分辨率可达到5mm，距离向 分辨率为15mm，且没有焦距和焦深限制。
4 硬件设计
每个 192 元子阵由一个单刀 3 掷开关模块驱 动3个64元子阵，而每一个64元子阵由一个单刀8 掷开关模块驱动另外8个单刀8掷开关模块，并保 证从输入到每路输出的路径长度基本相等。 工作时每个阵元通过电子控制，依次快速 扫描，也就是说同一时刻只有一个阵元在发射而 另一个阵元在接收，此时其它阵元处于关闭状态， 用6ms的时间扫描从26GHz到30GHz的4GHz的带 宽。实际上这个系统是单通道扫描体制成像，一 维是电扫描，另一维是机械扫描。
5 信号处理
新成像算法的主要方向有：
1 2 3 4 边界元法进行任意形状目标成像； 分布源边界点法进行传递矩阵的诱导计算； 球面或者柱面坐标系下的成像算法； 引入各种时频分析算法，如分数阶傅里叶变换、 拉冬-魏格纳(Radon-Wigner)变换和小波变换等 算法，来消除非线性相位的影响； 5 寻找合适的算法克服成像的病态和相干斑抑制 等等。
毫米波亚毫米波全息成像技术
国外公司的近程毫米波成像系统以及所成的毫米波图像
TRW公司
Trex公司
Millivision公司
Andrews公司
毫米波亚毫米波全息成像技术
国内样机所成的近程毫米波图像
1 近程毫米波成像技术综述
适用于近程成像的体制按被动和主动分： 被动： 单/多通道全功率辐射计+机械扫描 焦平面凝视阵列 相控阵波束形成 被动合成孔径辐射计 主动： 合成孔径雷达 全息成像 ……
2 近程毫米波全息成像原理
系统依次接收带宽中每个频点的回波，得到空间 三维数据，然后把这些数据通过Fourier变换到空 间频率域，也就是把回波表示成一定范围内的不 同方位角和俯仰角以及不同波数的平面波的叠加。 然后把每一个平面波分量通过相位补偿，反演到 目标的实际三维距离分布，最后取模得到三维像。