《3mm波段被動毫米波成像機理與關鍵技術研究》是依託哈爾濱工業大學，由王楠楠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：3mm波段被動毫米波成像機理與關鍵技術研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王楠楠
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，恐怖事件頻發，對安檢的智慧型化和可靠性提出了很高要求。毫米波能穿透織物，根據人體和物品毫米波輻射特性的不同，被動毫米波成像技術可用於探測人體衣物下的隱匿物品。. 提高溫度靈敏度和空間解析度，是毫米波成像技術的關鍵問題。本項目根據國內外毫米波成像技術的發展情況，一是研究3mm波段人體衣物下隱匿物被動探測的機理，建立輻射亮溫傳遞模型，分析和測試人體、隱匿物及衣物在3mm波段的電磁參數。二是研究提高毫米波成像溫度靈敏度的方法，提出低阻抗漸變縫隙天線作為輻射計的饋源天線，研究3mm波段寬頻直接檢波式輻射計的設計方法和校準方法。三是研究提高毫米波成像空間解析度的方法，分析小焦徑比聚焦天線正饋和偏饋時的聚焦特性。建立3mm波段人體衣物下隱匿物探測成像樣機，並進行系統實驗。. 項目成果將為毫米波成像技術的發展提供理論依據，在安檢、遙感和軍事等各個領域都具有廣闊的套用前景。
結題摘要
近年來，恐怖事件頻發，對安檢的智慧型化和可靠性提出了很高要求。毫米波能穿透織物，根據人體和物品毫米波輻射特性的不同，被動毫米波成像技術可用於探測人體衣物下的隱匿物品。 提高溫度靈敏度和空間解析度，是毫米波成像技術的關鍵問題。本項目主要研究內容和成果包括：（1）建立人體衣物下隱匿危險品探測輻射亮溫傳遞模型，並分析了室內外金屬和非金屬危險品與人體亮溫差異。探討了危險品輻射率、反射率、透射率和衣物透射率對人體-隱匿物溫度對比度的影響。（2）研究提高毫米波成像溫度靈敏度的方法。通過對介質基板採用Cut-Out和在邊緣添加複合開槽，提高平衡對拓Vivaldi天線性能，從理論上解決其波束偏移的問題。當使用該天線作為系統的饋源天線時，可提高天線的波束效率，進而提高成像系統的溫度靈敏度。（3）研究3mm 波段寬頻直接檢波式輻射計的設計方法，該輻射計體積小、功耗小、頻寬寬，可以實現更高的溫度靈敏度，同時便於密排，容易滿足系統的採樣要求。（4）提出一種新的輻射計陣列校準方法——原點增量法，與傳統的校準方法相比較，僅採用一個校準源即可實現校準，避免了由於高溫源溫度分布不均勻造成的校準誤差。（5）研究了大焦徑比偏置橢球反射面聚焦天線的聚焦特性，進行了仿真和實測，為遠距離非配合式安檢成像提供了理論依據。（6）構建了3mm 波段人體衣物下隱匿物探測成像樣機，並對饋源天線、聚焦天線等關鍵部件的性能進行了測試，驗證了理論分析和仿真的準確性，最後進行了系統實驗。 本課題建立了人體輻射亮溫傳遞模型，詳細分析了影響被動毫米波成像主要性能指標——溫度靈敏度和空間解析度的因素，探討了提高成像系統溫度靈敏度和空間解析度的機理，對指導用於檢測人體衣物下隱匿危險品毫米波成像技術的發展提供了理論支持。項目成果將為毫米波成像技術的發展提供理論依據，在安檢、遙感和軍事等各個領域都具有廣闊的套用前景。
