隐匿物品探测毫米波成像系统的发展现状分析
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一般地，毫米波段的频段大约在30GHz ～300GHz 之间，虽其在大气传播中的损耗比较大，但因其优于微波和红外，受环境干扰小，伴随着目前高新技术的发展，毫米波也有了较为广泛的发展和应用。毫米波在恶劣气候时的衰减度远小于红外，更适合全天候工作，这一显著特点更是促使其在生活、医学、军事、气象、安全检测等领域得到了长足的发展，尤以隐匿物品探测毫米波成像系统为甚。以下本文由毫米波本身所具备的优良特性，引出毫米波射频组件在隐身物品山的探测和应用，并就当前隐匿物品毫米波成像系统的发展现状进行分析。
1毫米波成像原理１．１毫米波射频组件
众所周知，毫米波属于众多电磁波中的一种，成本低，体积小，性能好，可靠性高，电磁污染小。目前，根据毫米波特性而制造出的仪器设备越来越普及，各种毫米波探测器也被得到广泛应用。在毫米波频域内，不同物体的电磁波发射率也不一样，我们可以根据目标物体与背景的亮度温度差异很容易地将目标物体与背景分离开，并经过加工得到相应的检测结果。
受当前技术限制，与毫米波射频组件有关的MEMS 致动器主要有三类：1）安装在RF 回路外的可调谐微机械发射机、波导器件和共振器；2）安装在RF 回路内的支路静电微型开关、可调谐电容器和电感器；3）RF 组件。目前第二类组件是最值得研究的领域，利用RFMEMS 技术的优点，这些组件在几GHz 到100GHz 左右频率范围内工作。
１．２毫米波成像系统
毫米波多用于无源探测，隐匿物品成像系统一般是由前端接收聚焦天线、毫米波辐射计、运动电机扫描系统、A/D 转换器件、控制部件、通讯部件、数字图像处理部件、图像显示部件等部分组成。通常前端聚焦天线使用卡塞格伦天线；由于如今毫米波集成电路芯片已经比较成熟，毫米波辐射计一边使用全功率检波辐射计；运动电机扫描系统包括支架与运动电机，为了省去后期的偏焦校准工作，一般将聚焦天线和辐射计保持最优距离固定到支架上完成一次单点(或单块)扫描。目标发出的毫米波辐射经过卡氏天线聚焦被辐射计接收，并转化成相应的电压输出，一个方位上接收到的辐射信息是有限的，控制部件控制运动电机进行位移，实现多方位的辐射接收，从而形成一个图像信息点阵(或块阵)，然后控制部件控制各点/块信息、A/D 采样并转化成为逻辑数值经通讯口传入数字图像处理部件进行加工，并显示出来。结构如下图所示：
图1隐匿物品毫米波成像系统结构
2毫米波成像技术分析
隐匿物品毫米波成像技术是利用毫米波辐射计接收各种物体的毫米波辐射能量，以便研究它们的形状、质地和方位等特质。由于毫米波固有的高穿透性，促使它在海关、机场等处的安检中具有非常高的应用价值。首先，它能穿透覆盖物发现隐匿的物体；其次，它能分辨出各种物体不同的辐射率，例如金属、塑料和陶瓷等多种物体；另外，由于电磁污染小，对人体无害，因此隐匿物品毫米波成像在随身携带隐匿物的检测方面应用得越来越广泛。
由于毫米波成像所需的数据量很大，因而常需要接收阵列，但在毫米波构建大型凝视阵列还有很多困难，因而目前主要是采用小型阵列结合机械扫描的方式进行成像，其中，电子扫描速度快、无惯性和无机械磨损，相对于机械扫描优势明显。由机械扫描向电子扫描过渡已经在逐步发展，但这其中也需要攻破一些技术难关，因为毫米波段的移项器由于精度、功耗和差损等问题使其不能正式大规模应用。因此，有必要研究如何利用最新的技术设计毫米波探测系统，以实现毫米波电子探测系统的小型化、低功耗、高性能。
毫米波成像技术在隐匿物品的探测应用上将是对隐匿物品实现现身的一个发展方向，如何更进一步地发展毫米波成像技术，已成为国内检测和监测领域研究的一个重要课题。随着目前军事和安全控制上隐身技术的发展，隐身物品检测器将成为战略、战术上的重要研究武器。毫米波成像技术的广泛应用，将更加注重向隐身技术、仿生隐身技术等拓展方向发展，并全面用于检测、监控、修复、校正和适应等自动化、智能化、科学化探测上。
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隐匿物品探测毫米波成像系统的发展现状分析
马学俊
（西北民族大学电气工程学院，甘肃兰州
７３０１２４）
［摘要］本文由毫米波本身所具备的优良特性，引出毫米波射频组件在隐身物品山的探测和应用，并就当前隐匿物品毫米波成像系统的发
展现状进行分析。在毫米波成像技术的应用上，在总结和肯定当前成像技术的同时，对隐身技术和防身隐身技术提出了更高的攻克目标，毫米波成像技术的广泛应用，全面用于检测、监控、修复、校正和适应等自动化、智能化、科学化探测上。［关键词］隐匿物品；毫米波；成像系统
应用科技
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