【CN109991599A】一种基于单发单收共焦成像的微波成像系统及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910215521.1

(22)申请日 2019.03.21

(71)申请人 西安电子科技大学

地址 710071 陕西省西安市太白南路2号西

安电子科技大学

(72)发明人 杨晓东　任爱锋　王明明　赵楠　

边亚男　贺泽华　邓椰飞　

(74)专利代理机构 西安长和专利代理有限公司

61227

代理人 黄伟洪

(51)Int.Cl.

G01S 13/89(2006.01)

G01S 7/02(2006.01)

(54)发明名称

一种基于单发单收共焦成像的微波成像系

统及方法

(57)摘要

本发明属于微波成像技术领域，公开了一种

基于单发单收共焦成像的微波成像系统及方法，

计算机与射频信号源和频谱分析仪连接，频谱分

析仪与接收天线连接，接收天线与亚克力支架相

连，亚克力支架与可移动滑轨连接，微波暗室的

底部安装有发射天线，发射天线与射频信号源连

接。采用单发单收机制的共焦成像技术，通过控

制单个接收天线按照预定的轨迹移动，实现对目

标区域二维平面内的数据采集，降低了微波成像

系统的复杂度，减少了设备的成本投入，提高了

数据采集的准确度和可靠性，且模型简单对数值

计算要求不高，能够提高后期数据处理的效率和

图像的分辨率；

提高了数据采集的效率。权利要求书2页 说明书6页 附图6页CN 109991599 A 2019.07.09

C N 109991599

A

权　利　要　求　书1/2页CN 109991599 A

1.一种基于单发单收共焦成像的微波成像系统，其特征在于，所述基于单发单收共焦成像的微波成像设置有：

计算机；

计算机与射频信号源和频谱分析仪连接，频谱分析仪与接收天线连接，接收天线与亚克力支架相连，亚克力支架与可移动滑轨连接，微波暗室中安装有亚克力载物台，可移动滑轨安装在亚克力载物台右侧的固定支架上，单片机与移动滑轨上的步进电机连接，微波暗室的底部安装有发射天线，发射天线与射频信号源连接。

2.如权利要求1所述的基于单发单收共焦成像的微波成像系统，其特征在于，所述微波暗室由铝型材支架和吸波材料组成，用于隔离外界环境的电磁波干扰，为微波成像提供封闭的实验环境。

3.如权利要求1所述的基于单发单收共焦成像的微波成像系统，其特征在于，所述亚克力载物台上用于放置待成像的目标物体，在三维空间内进行位置调节；底部的支架用于放置发射天线，且上下高度可调节；发射天线放置在微波暗室的底部，射频信号源为天线提供脉冲信号，由发射天线向空间中发射特定频率的电磁波。

4.如权利要求1所述的基于单发单收共焦成像的微波成像系统，其特征在于，所述移动滑轨在X-轴，Y-轴和Z-轴三个方向按照预先设定的转速、转动时间、转动方向运行。

5.一种运行权利要求1所述基于单发单收共焦成像的微波成像系统的基于单发单收共焦成像的微波成像方法，其特征在于，所述基于单发单收共焦成像的微波成像方法包括：第一步，放置待成像的目标物体到亚克力载物台上，根据实验的电磁波频率调节亚克力载物台与发射天线顶端的垂直距离；

第二步，对射频信号源设置信号相关的参数，包括信号的频率、带宽、衰减等，为发射天线提供脉冲信号，由发射天线向空间中发射特定频率的电磁波；

第三步，计算机与频谱分析仪通过网线建立以太网通信，设置协议类型、IP地址以及端口完成网络配置，实现数据通信。

6.如权利要求5所述的基于单发单收共焦成像的微波成像方法，其特征在于，所述基于单发单收共焦成像的微波成像方法根据发射天线的频率以及实验需求设置频谱仪参数，包括中心频率、扫描带宽、扫描的频率范围、扫描时间；

根据信号扫描的范围、扫描平面的高度、采集的行数、接收天线移动的速度及方向进行编程，通过控制电机间接控制可移动滑轨的运行，并将所有的操作通过单片机接口设置成按键操作，并下载到单片机中，后续的信号采集只需按键操作即可完成；

计算机向频谱仪发送数据接收指令以及接收转向文件，则后续的实验数据均保存在接收转向文件中；通过设置指令发送间隔实现指令数据流的循环发送，同时对数据自动接收并转存。

7.如权利要求5所述的基于单发单收共焦成像的微波成像方法，其特征在于，所述基于单发单收共焦成像的微波成像方法可移动滑轨在X-轴，Y-轴和Z-轴三个方向按照预先设定的转速、转动时间和转动方向运行。

8.如权利要求5所述的基于单发单收共焦成像的微波成像方法，其特征在于，所述基于单发单收共焦成像的微波成像方法通过可移动滑轨带动接收天线在不同高度的二维平面内移动，实现微波成像实验的数据采集，其移动速度、距离和方向与可移动滑轨的设置有

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