CN103134593A - 校正装置、校正系统与校正方法 - Google Patents

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Abstract

校正装置、校正系统与校正方法，该校正装置用以校正一辐射计的增益，包括一致动器，用以接收从一控制单元所输出的一校正信号；以及一微机电装置，耦接至致动器，其中致动器根据校正信号，致使微机电装置遮蔽辐射计的一天线，使得辐射计根据来自微机电装置的一等效辐射温度产生一环境信号，以便控制单元根据环境信号对辐射计的增益进行校正。

Description

校正装置、校正系统与校正方法
技术领域
本发明涉及一种校正系统，特别涉及一种用来校正辐射计的校正系统。
背景技术
近年来，用以检测毫米波(microwave)的辐射计(radiometer)广泛使用在成像系统上。举例来说，海关、重要会议等等。然而，目前扫描大面积的目标物体时，辐射计需搭配机械式扫描系统，但扫描时需花费很多时间。将辐射计排列成阵列的形式可有效节省时间，但校正辐射计阵列的每一像素上的辐射计是很困难的。因此，因此亟需一种校正系统与校正方法，来校正辐射计阵列。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种校正装置，用以校正一辐射计的增益，包括一致动器，用以接收从一控制单元所输出的一校正信号；以及一微机电装置，耦接至致动器，其中致动器根据校正信号，致使微机电装置遮蔽辐射计的一天线，使得辐射计根据来自微机电装置的一等效辐射温度产生一环境信号，以便控制单元根据环境信号对辐射计的增益进行校正。
本公开亦提供一种校正系统，用以校正一辐射计阵列的增益，辐射计阵列包括多个辐射计，校正系统包括：多个校正装置，以阵列方式排列，每个校正装置包括：一致动器，用以接收校正信号；以及一微机电装置，耦接至致动器，其中致动器根据校正信号，致使微机电装置遮蔽对应的辐射计的一天线，使得辐射计根据一等效辐射温度产生一环境信号，以及一控制单元，用以输出校正信号，其中控制单元根据多个环境信号对每个辐射计的增益进行均一化。
本公开亦提供一种校正方法，用以校正一辐射计的增益，包括根据一校正信号，通过多个微机电装置遮蔽一辐射计阵列的多个辐射计的多个天线；接收来自多个微机电装置的一等效辐射温度，产生多个环境信号；以及根据多个环境信号，均一化上述多个辐射计的增益。
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本公开的校正装置的一示意图；
图2为本公开的校正装置的一实施例；
图3为本公开的校正装置的另一实施例；
图4为本公开的校正装置的另一实施例；
图5为本公开的校正系统的一示意图；以及
图6为本公开的校正方法的一流程图。
【主要元件符号说明】
100、200、300、400：校正装置；
110、210、310、410：致动器；
120、220、320、420：微机电装置；
130、530：控制单元；
240、340、440：绝缘装置；
150：辐射计；
151：低噪声放大器；
152：功率检测器；
153：可变增益放大器；
160、260、360、460：天线；
CS：校正信号；
ES：环境信号；
RD：开口方向；
500：校正系统
270、470：金属板；
280：推拉杆；
290、390、490：凹槽；
370：闸门；
380：扭力梁；
480：挠曲杆；
481、482：材料；
510：辐射计阵列。
具体实施方式
图1为本公开的校正装置的一示意图。如图1所示，校正装置100包括致动器110、微机电装置120和绝缘装置(未绘出，如图2所示的绝缘装置240)，用以校正辐射计150。在本公开实施例中，辐射计150为毫米波辐射计，包括一天线160、一低噪声放大器151、一功率检测器152与一可变增益放大器153。详细而言，致动器(actuator)110用以接收从一控制单元130所输出的一校正信号CS(calibrating signal)。绝缘装置具有一凹槽(如图2所示的凹槽290)，用以将辐射计150的天线(antenna)160设置在上述凹槽中。微机电装置(micro-electromechanical，mems)120耦接至致动器110，其中致动器110根据校正信号CS，致使微机电装置120遮蔽天线160，使得辐射计150根据来自微机电装置120的一等效辐射温度(equivalent radiant temperature)产生一环境信号(environmental signal)ES，以便控制单元130根据环境信号对辐射计150的增益进行校正，其中等效辐射温度为环境温度所造成(environmentaltemperature)。
图2为本公开的校正装置的一实施例。如图2所示，校正装置200包括致动器210、微机电装置220和绝缘装置240，微机电装置220包括一金属板(metal plate)270和一推拉杆(push/pull bar)280，绝缘装置240具有凹槽290，用以将天线设置在凹槽290中，使得天线260的辐射方向沿着凹槽290的开口方向RD。详细而言，当金属板270移动至开口并且与开口方向RD垂直时，则金属板270屏蔽天线260，使得天线接收不到外界的热辐射。推拉杆280具有一第一端和一第二端分别耦接至金属板270和致动器210，使得当致动器210根据校正信号CS推动或拉回推拉杆280时，金属板270移动到凹槽290的开口并且与开口方向RD垂直，以便遮蔽天线260。
图3为本公开的校正装置的另一实施例。如图3所示，校正装置300包括致动器310、微机电装置320和绝缘装置340，微机电装置320包括一闸门370与一扭力梁(torsion beam)380，绝缘装置340构成一凹槽390，用以将天线360设置在凹槽390中，使得天线360的辐射方向沿着凹槽390的开口方向RD。详细而言，闸门370的金属板类似于图2的金属板270，其中当闸门370为关闭状态时，金属板与开口方向RD垂直，使得金属板遮蔽天线360。当闸门370为开启状态时，金属板与开口方向RD平行，使得金属板不遮蔽天线360。扭力梁380耦接于闸门370与致动器310之间，用以分隔闸门370与致动器310，使得当致动器310根据校正信号CS分别为一第一电压电平(例如低电压电平)与一第二电压电平(例如高电压电平)时，闸门370为关闭状态与开启状态。
详细而言，当控制单元130通过校正信号CS在致动器310上施加第一电压电平(例如低电压电平)时，通过扭转梁380的弹力将闸门370移动到水平位置，因此闸门370完全闭合，使得闸门370上的金属板移动到凹槽390的开口，以便遮蔽天线360。当控制单元130通过校正信号CS在致动器310上施加第二电压电平(例如高电压电平)时，通过致动器310的吸引力将闸门370移动到垂直位置，因此闸门370为打开状态，使得闸门370上的金属板离开凹槽390的开口，因此天线360可以接收到外界的热辐射。
图4为本公开的校正装置的另一实施例。图4的校正装置与图2的校正装置相似，因此校正装置400与校正装置200相同特征就不再赘述。如图4所示，校正装置400包括致动器410、微机电装置420和绝缘装置440，微机电装置420包括一金属板(metal plate)470和一挠曲杆480。校正装置400与校正装置200差异在于挠曲杆480由两种不同的材料481与482所构成。当致动器410驱动挠曲杆480后，由于挠曲杆480的两个材料481与482的挠曲程度不同，使得挠曲杆480会弯曲。因此，金属板470可通过挠曲杆480移动到凹槽490的开口，以便遮蔽天线460。金属板470也可通过挠曲杆480远离凹槽490的开口，使得天线460可以接收到外界的热辐射。
图5为本公开的校正系统的一示意图。如图5所示，校正系统500包括多个校正装置100和一控制单元530，并且校正系统500的多个校正装置100设置在辐射计阵列510上，使得校正系统500与辐射计阵列510构成具有校正功能的一阵列式毫米波接收机。校正装置100的特征已在图1至图4说明过，因此就不再赘述。当校正系统500校正辐射计阵列510时，控制单元530输出校正信号CS至每个校正装置100的致动器110(如图1所示)，使得致动器110根据校正信号CS，致使微机电装置120遮蔽对应的辐射计150的天线160。因此，辐射计150只能根据等效辐射温度产生环境信号ES。
在辐射计阵列510中，虽然每个辐射计150都检测相同的等效辐射温度，但由于每个辐射计150的增益会有些许的不同，因此每个辐射计150所输出的环境信号ES也会不同。因此，控制单元530接收这些环境信号ES后对每个辐射计150的增益(例如天线、低噪声放大器、功率检测器与可变增益放大器的增益)进行均一化(即进行校正)，使得每个辐射计150检测相同等效辐射温度时，产生相同的环境信号ES。
图6为本公开的校正方法的一流程图。如图6所示，在步骤S61，根据一校正信号CS，通过多个微机电装置120遮蔽一辐射计阵列510的多个辐射计150的多个天线160。在步骤S62，接收来自多个微机电装置120的一等效辐射温度，产生多个环境信号ES。在步骤S63，根据多个环境信号ES，均一化多个辐射计150的增益(即校正多个辐射计150的增益)。
由于本发明的校正系统500与校正装置100由微机电元件(例如致动器、绝缘装置和微机电装置)所构成，并且使用微机电装置120屏蔽外界的热辐射，因此校正系统500与校正装置100的体积小、花费低，并且可与辐射计阵列510结合在一起。除此之外，在辐射计阵列的每个像素中，可以同时对天线的增益与可变增益放大器(或者其他元件)的增益进行校正，以便减少误差。
以上叙述许多实施例的特征，使本领域技术人员能够清楚理解本说明书的形态。本领域技术人员能够理解其可利用本发明揭示内容为基础以设计或更动其他工艺及结构而完成相同于上述实施例的目的和/或达到相同于上述实施例的优点。本领域技术人员亦能够理解不脱离本发明的精神和范围的等效构造可在不脱离本发明的精神和范围内作任意的更动、替代与润饰。

Claims (21)

1.一种校正装置，用以校正一辐射计的增益，包括：
一致动器，用以接收从一控制单元所输出的一校正信号；以及
一微机电装置，耦接至上述致动器，
其中上述致动器根据上述校正信号，致使上述微机电装置遮蔽上述辐射计的一天线，使得上述辐射计根据来自上述微机电装置的一等效辐射温度产生一环境信号，以便上述控制单元根据环境信号对上述辐射计的增益进行校正。
2.如权利要求1所述的校正装置，还包括具有一凹槽的一绝缘装置，用以将上述天线设置在上述凹槽中。
3.如权利要求1所述的校正装置，其中上述辐射计包括一低噪声放大器、一功率检测器与一可变增益放大器。
4.如权利要求1所述的校正装置，其中上述辐射计为毫米波辐射计。
5.如权利要求1所述的校正装置，其中上述微机电装置包括：
一金属板，用以遮蔽上述天线；以及
一推拉杆，具有一第一端和一第二端分别耦接至上述金属板和耦接至上述致动器，使得当上述致动器根据上述校正信号推动或拉回上述推拉杆时，上述金属板遮蔽上述天线。
6.如权利要求1所述的校正装置，其中上述微机电装置包括：
一闸门，具有一金属板，其中当上述闸门为关闭状态时，遮蔽上述天线；以及
一扭力梁，耦接于上述闸门与上述致动器之间，用以分隔上述闸门与上述致动器，使得当上述致动器根据上述校正信号分别为一第一电压电平与一第二电压电平时，上述闸门分别为关闭状态与开启状态。
7.如权利要求1所述的校正装置，其中上述微机电装置包括：
一金属板，用以遮蔽上述天线；以及
一挠曲杆，具有一第一端和一第二端分别耦接至上述金属板和耦接至上述致动器，使得当上述致动器根据上述校正信号挠曲上述挠曲杆时，上述金属板遮蔽上述天线。
8.一种校正系统，用以校正一辐射计阵列的增益，上述辐射计阵列包括多个辐射计，上述校正系统包括：
多个校正装置，以阵列方式排列，每个上述校正装置包括：
一致动器，用以接收上述校正信号；以及
一微机电装置，耦接至上述致动器，其中上述致动器根据上述校正信号，致使上述微机电装置遮蔽上述对应的辐射计的一天线，使得上述辐射计根据一等效辐射温度产生一环境信号，以及
一控制单元，用以输出上述校正信号，其中上述控制单元根据上述多个环境信号对每个上述辐射计的增益进行均一化。
9.如权利要求8所述的校正系统，其中每个上述校正装置包括具有一凹槽的一绝缘装置，用以将对应的上述辐射计的上述天线设置在上述凹槽中。
10.如权利要求8所述的校正系统，其中每个上述辐射计包括一低噪声放大器、一功率检测器与一可变增益放大器。
11.如权利要求8所述的校正系统，其中上述辐射计为毫米波辐射计。
12.如权利要求8所述的校正系统，其中上述微机电装置包括：
一金属板，用以遮蔽上述天线；以及
一推拉杆，具有一第一端和一第二端分别耦接至上述金属板和耦接至上述致动器，使得当上述致动器根据上述校正信号推动或拉回上述推拉杆时，上述金属板遮蔽上述天线。
13.如权利要求8所述的校正系统，其中上述微机电装置包括：
一闸门，具有一金属板，其中当上述闸门为关闭状态时，遮蔽上述天线；以及
一扭力梁，耦接于上述闸门与上述致动器之间，用以分隔上述闸门与上述致动器，使得当上述致动器根据上述校正信号分别为一第一电压电平与一第二电压电平时，上述闸门分别为关闭状态与开启状态。
14.如权利要求8所述的校正系统，其中上述微机电装置包括：
一金属板，用以遮蔽上述天线；以及
一挠曲杆，具有一第一端和一第二端分别耦接至上述金属板和耦接至上述致动器，使得当上述致动器根据上述校正信号挠曲上述挠曲杆时，上述金属板遮蔽上述天线。
15.一种校正方法，用以校正一辐射计的增益，包括：
根据一校正信号，通过多个微机电装置遮蔽一辐射计阵列的多个辐射计的多个天线；
接收来自上述多个微机电装置的一等效辐射温度，产生多个环境信号；以及
根据上述多个环境信号，均一化上述多个辐射计的增益。
16.如权利要求15所述的校正方法，包括：
将上述辐射计的上述天线设置在上述对应的校正装置的上述凹槽中。
17.如权利要求15所述的校正方法，其中每个上述辐射计包括一低噪声放大器、一功率检测器与一可变增益放大器。
18.如权利要求15所述的校正方法，其中上述辐射计为毫米波辐射计。
19.如权利要求15所述的校正方法，包括：
根据上述校正信号推动或拉回上述微机电装置的一推拉杆，使得上述微机电装置的一金属板遮蔽上述天线。
20.如权利要求15所述的校正方法，包括：
根据上述校正信号开启或关闭上述微机电装置的一闸门，使得上述微机电装置的一金属板遮蔽上述天线。
21.如权利要求15所述的校正方法，包括：
根据上述校正信号挠曲上述微机电装置的一挠曲杆，使得上述微机电装置的一金属板遮蔽上述天线。
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