CN207426169U - 一种用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列 - Google Patents
一种用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，包括一个直线型的发射天线阵和两个直线型的接收天线阵，三个天线阵呈堆叠排列式固定装配于底座上；述三个天线阵中，位于中间的发射天线阵为水平极化或垂直极化，其中每一个天线单元均为水平极化天线；位于上下边的接收天线阵列分别为水平极化和垂直极化。本实用新型通过交错排列两阵列的布局，发射天线阵可发射水平极化或者垂直极化的毫米波及太赫兹波雷达信号，两个接收天线阵可以同时分别接收发射水平极化和垂直极化的毫米波及太赫兹波雷达信号，因此实现人体散射回波中同极化信息和交叉极化信息的同时获取。
Description
技术领域
本实用新型涉及双极化天线阵列的技术，特别是一种用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列。
背景技术
毫米波和太赫兹波近年来在人体安检仪中的应用也越来越广泛。在现有技术中，毫米波和太赫兹波天线阵列是毫米波人体成像安检仪中的一个核心器件，其功能是向人体发射信号，并接收人体散射回波，实现的方式主要有槽线天线阵列、贴片天线阵列、波导阵列、偶极子阵列和角锥喇叭天线阵列等。目前，用于毫米波及太赫兹波人体成像安检仪的天线阵列由一条直线型的发射天线阵和一条直线型的接收天线阵，平行装配在一起，其工作方式为发射天线依次单独工作，发射特定的极化雷达信号，如水平极化或垂直极化；接收天线也是依次单独工作，接收与发射相同的极化雷达信号，例如公开号为CN202373697U，公开日为2012年08月08日的中国实用新型专利文献，该实用新型公开了一种用于人体毫米波成像安检仪的超宽带角锥喇叭天线阵列，该天线阵列包括交错排列的发射天线组（1）和接收天线组（2）；所述发射天线组（1）和所述接收天线组（2）各包括一个或多个角锥喇叭天线单元（4），且所述发射天线组（1）的角锥喇叭天线单元个数与所述接收天线组（2）的角锥喇叭天线单元个数相等。
就上述公开的技术方案，可以看出目前毫米波和太赫兹波天线阵列存在明显的缺点，发射天线和接收天线是极化方向相同，只能获取人体散射回波中同极化信息，无法获取交叉极化信息。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，可以同时获取人体散射回波中同极化信息和交叉极化信息，采用堆叠式三天线阵列布局，两个接收天线阵将发射天线阵夹在中间，结构紧凑，装配简单，可以工作在毫米波及太赫兹波频段
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：包括一个直线型的发射天线阵和两个直线型的接收天线阵，三个天线阵分别独立，呈堆叠排列式固定装配于底座上；所述发射天线阵为水平极化天线或者垂直极化天线，可以是传输线形式天线单元，也可是微带形式天线单元；所述三个天线阵中，位于中间的天线阵为水平极化发射天线阵或垂直极化发射天线阵，其中每一个天线单元均为水平极化天线；位于上下边的天线阵列为两个接收天线阵，两个接收天线阵分别为水平极化接收天线阵和垂直极化接收天线阵。
所述接收天线阵（1）（3）要比发射天线阵（2）的天线单元个数多一个，实现阵列布局的对称性；两个接收天线阵（1）（3）均包括有17个天线单元；发射天线阵（2）包括有16个天线单元。
所述发射天线阵（2）中，两天线单元之间的距离与毫米波及太赫兹波人体成像安检仪的成像分辨尺寸相关，具体的来说就是天线单元之间的距离要小于毫米波及太赫兹波人体成像安检仪的成像分辨尺寸，例如成像分辨尺寸为5mm，天线单元的间距应小于5mm。
所述两个接收天线阵（1）（3）中的两天线单元之间的距离和发射天线阵（2）中的两天线单元之间的距离保持一致。
所述两个接收天线阵（1）（3）和发射天线阵（2）之间的距离相同，在加工精度允许的情况下，距离最小，例如间距为1mm。
为了防止天线口径尺寸对天线间距离的干涉，可以采用介质加载天线角锥天线（5）。
本实用新型的有益效果如下：
1.本实用新型的布局，相比现有技术增加了交叉极化信息的获取。双极化天线阵列中的发射天线阵可以发射水平极化或者垂直极化的毫米波及太赫兹波雷达信号，两个接收天线阵可以同时分别接收发射水平极化和垂直极化的毫米波及太赫兹波雷达信号，因此实现人体散射回波中同极化信息和交叉极化信息的同时获取。
2.本实用新型提出堆叠式三天线阵列布局，不同于现有技术的交错排列两阵列布局，结构新颖，可以工作在毫米波及太赫兹波频段；两个接收天线阵将发射天线阵夹在中间，结构紧凑，装配简单。
3.本实用新型提出的双极化天线阵列中接收天线阵均有17个天线单元，发射天线阵有16个天线单元；阵列布局的对称性好，而且还可以通过多根双极化天线阵列首尾拼接扩展阵列的长度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，附图标记为：1-接收天线阵，2-发射天线阵，3-接收天线阵，4-底座，5-介质加载天线角锥天线。
具体实施方式
如图1所示，一种用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，包括一个直线型的发射天线阵2和两个直线型的接收天线阵1、3，三个天线阵分别独立，呈堆叠排列式固定装配于底座上；所述三个天线阵中，位于中间的天线阵为发射天线阵2，发射天线阵2为水平极化发射天线阵或垂直极化发射天线阵，其中每一个天线单元均为水平极化天线；位于上下边的天线阵列为两个接收天线阵1、3，两个接收天线阵1、3分别为水平极化接收天线阵和垂直极化接收天线阵。
所述接收天线阵1、3要比发射天线阵2的天线单元个数多一个，实现阵列布局的对称性；两个接收天线阵1、3均包括有17个天线单元；发射天线阵2包括有16个天线单元。
所述发射天线阵2中，两天线单元之间的距离与毫米波及太赫兹波人体成像安检仪的成像分辨尺寸相关，具体的来说就是天线单元之间的距离要小于毫米波及太赫兹波人体成像安检仪的成像分辨尺寸，例如成像分辨尺寸为5mm，天线单元的间距应小于5mm。
所述两个接收天线阵1、3中的两天线单元之间的距离和发射天线阵2中的两天线单元之间的距离保持一致。
所述两个接收天线阵1、3和发射天线阵2之间的距离相同，在加工精度允许的情况下，距离最小，例如间距为1mm。
为了防止天线口径尺寸对天线间距离的干涉，可以采用介质加载天线角锥天线5。
Claims (9)
1.一种用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：包括一个直线型的发射天线阵（2）和两个直线型的接收天线阵（1、3），三个天线阵分别独立，呈堆叠排列式固定装配于底座上；所述三个天线阵中，位于中间的天线阵为发射天线阵（2），发射天线阵（2）为水平极化发射天线阵或垂直极化发射天线阵，其中每一个天线单元均为水平极化天线；位于上下边的天线阵列为两个接收天线阵（1、3），两个接收天线阵（1、3）分别为水平极化接收天线阵和垂直极化接收天线阵。
2.根据权利要求1所述的用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：所述发射天线阵（2）是传输线形式天线单元，或者是微带形式天线单元。
3.根据权利要求1或2所述的用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：所述两个接收天线阵均是传输线形式天线单元，或者均是微带形式天线单元。
4.根据权利要求1所述的用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：所述两个接收天线阵（1、3）比发射天线阵（2）的天线单元的个数多一个，实现阵列布局的对称性。
5.根据权利要求1或4所述的用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：所述两个接收天线阵（1、3）均包括有17个天线单元；发射天线阵（2）包括有16个天线单元。
6.根据权利要求5所述的用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：所述发射天线阵（2）中，两天线单元之间的距离小于毫米波及太赫兹波人体成像安检仪的成像分辨尺寸。
7.根据权利要求6所述的用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：所述两个接收天线阵（1、3）中的两天线单元之间的距离和发射天线阵（2）中的两天线单元之间的距离相同。
8.根据权利要求1所述的用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：所述两个接收天线阵（1、3）和发射天线阵（2）之间的距离相同。
9.根据权利要求1所述的用于太赫兹和毫米波人体安检仪的双极化天线阵列，其特征在于：所述双极化天线阵列采用介质加载天线角锥天线（5）。
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