專利名稱：利用電磁波對檢測對象進行成像、尤其是檢查人員是否攜帶可疑物品的裝置的制作方法
利用M^^t檢測對^Jt行成像、尤 其是檢查人員是否攜帶可疑物品的裝置
本發(fā)明涉及一種利用電磁^^t檢測對象進行成像的裝置，具有下列特征 -發(fā)射電磁波、尤其是毫米波的戲(1), -對發(fā)射波進行三維聚焦的裝置，以及
-在高聚焦點(5)對波進行適當操控的裝置，使得該點(5)可作為用來 進行SAR分析的虛扣腿動A^，
--用于進行三維聚焦的裝置包括一個旋轉安裝的、聚焦或散焦的準光學元 件，且
--用于在高聚焦點(5)對波進^^控的裝置包括賄器(4)。
德國專利申請102005 042 463描述了這#—種用 ^查人員或者行李(以 下稱作;j^測對象)是否藏匿危險物品(武器，爆炸物)的裝置，使用毫米波掃 描檢測對象，以便;f^則可疑物品。4捐毫米波沿;t^測對象的周圍il^樹其 進行照射，4^C波并JJi行分析，以才娥SAR原^t檢測對^ii行成H
DE 10 2005 042 463所描述的裝置可以應用4 SAR方法，既可以在X 方向、也可以在Y方向?qū)嵕若薷叩腲^率。^可移動的虛擬AM即可實現(xiàn) SAR方法，不需凌*復雜的^^制。
;^發(fā)明的4壬^^在于，對這種類型的裝置進行逸當改進，以H^少的i殳^f 銷提高^^率，同時減少失真。
采用準光學聚焦或散禁尤件以及能夠圍繞一個共同的旋轉軸以相同角i^ 旋轉的絲器，即可解決這^f壬務。這種結構可以使電^^的張角變大。這 樣不僅肯^t大檢測對象的掃描范圍，而且也^f吏得用于進行SAR分析的虛擬 A^U14圣變大。聚禁^il1t禁^L件的;^4^軸與虛擬^^間的間^巨可以i殳計^尋盡 可能大，以使^M^!，財^Jiiyf^大的掃描范圍。
獨iM5U，J^求包含^L明所^^置的皿的、特別有益的實^r式 才娥權利要求2所述將準光學聚焦或散焦元件以^A射器布置在共同的 可旋#^件之中的方式具有結構性優(yōu)泉。通過將幼器設計射電磁;錄焦或散焦的形式，就可得到望遠鄉(xiāng)樣的
兩個聚焦或散;tit/降。這樣就能以無失真的方式形^:動的虛擬源。
既可以設計成準光學元件，也可設計錄禁顛器，從而產(chǎn)生一種望遠鏡 式的緊湊結構。
最好是將準光學元^^^器設計^U^鏡。如果按照^U'j^求6所述 適當設計和布置準光學元件和幼器，使得A^到準光學元件的中心射線平行 于離開^f器的中心射線，就能以盡可能簡單的方式對虛擬天線的運動進4誰 制、分析。
以下將根據(jù)兩種實施例對本發(fā)明進^i^細解釋。

圖1 本發(fā)明所ii^置的功^f、理圖， 圖2 后^見圖以及
圖3具有Z形射^徑的裝置的jE^見圖， 圖4 射錢(3^彌戴面圖， 圖5具有U形射^4圣的另一種^X, 圖6 it種^X的射m4圣的M面圖。
附圖所示的裝置分別為在機場用來檢查飛機M的^"測裝置的-^P分。在 才竭辦理登機手續(xù)時利用檢測裝置檢查飛積^1是否攜帶了可疑物品，如武器 iU^炸物。用;JM 、^^觀財象的^^波具有1 GHz ~ 10 THz之間的頻率。 ^fM頻率在30 GHz ~ 300 GHz之間的毫米波。^^1發(fā)射^本身或者 ^^獨立的^^lt^來接Hi^波。
檢測裝置最好包括一付臺，檢測對象(例如飛才A^l)^r查過程中位 于平臺上。按照一種實施方式所述，J^與接收系統(tǒng)圍繞靜止的檢測對M動， 利用毫米波沿著檢測對象的周ii^"其進行照射。作為替代，也可以ibj^測對象 本身在固定安裝的發(fā)射與癡艮系統(tǒng)前面的平臺上轉動。
檢測裝置還包括一個具有相應運算能力的分析系統(tǒng)，分析系統(tǒng)按照SAR 原理^H^觀財象散射的波i^f亍^^斤，以^^得檢測對象的圖像顯示。斜目應的 顯示設備上向,人員顯示所形成的圖傳、
圖1和2所示的實施方式^"個天線1，尤其^^射毫米波2的喇-八 天線。亳米波2射向旋轉安裝的聚焦或散焦準光學元件3,該光學元件將其 M并同時聚焦。元件3 ^"是一個旋^fl焦的A^鏡,該^#^#線2朝向絲器4偏轉，并iL^該絲器上聚焦，使得最高聚焦點5在絲器4上， 并且與其4沿著一個圓圈運動。^器4具有適當形狀，從而與旋轉的元 件3相互作用對成4象面6作圓形掃描，如圖1所示。
最高聚焦點5也^X^器4上的絲點具有很小范圍，從而可將其看 ^A虛擬的天線，^場形成具有fet張角的射線束7。借助SAR算法進行 分析時，需要這種大張角^a得良好的贈率。所產(chǎn)生的射線束7對檢測對 ^ii^亍圓形掃4笛。
i^卜還使得發(fā)射與撒系^7jC平移動(在圖1中從圖面向夕隔動)，或者 垂直運動(在圖1中上下運動)，從而對檢測對象進行二,描。如果使整 個發(fā)射與^lt^置圍繞i^觀對象來回運動，則也可以從不同的視角進行掃描。
本發(fā)明的要點在于對來自天線1的波進行聚焦或散焦的準光學元件3 以A^f器4可以圍繞一個共同的旋轉軸以相同的角速度轉動。這些實施例 均為絲實施方式，準光學元件3和A4t器4均為具有聚焦作用的X^鏡。為 了實現(xiàn)盡可能緊湊的結構和簡化的分析，準光學元件3和M器4均經(jīng)itit 當設計和布置，使得^v^ 1射向準光學元件3的中心射線平行于離開幼 器4的發(fā)M線束的中心射線。
附圖所示兩種實施方式的準光學元件3和反射器4布置在一個可以圍繞 旋轉軸8絲的共同的部件之中。該"lj^^^與一個旋辦動才禍相連，使其
旋轉軸8與>^^ 1射出的射線束的中心射線過重合。旋轉軸8;^lt^中 妙ii^L件3，并且與其反射面9斜交，如圖1所示。包含元件3和M器 4的部件用一種低慣量M材^^成。其包括準光學元件3的M面9, M 線1射入的射^L該A^J"面聚焦到反射器4的XJ時面10。圍繞旋轉軸#^的 A4t器4的a面10因此可作為進行SAR分析所需的虛擬天線。這兩種實 施方式中的準光學元件3和A4t器4的M面9、 10經(jīng)itit當設i沐布置， 使得A^到準光學元件的中心射線平4汁離開X^器4的中心射線'
圖2和3所示的部件包含呈Z形布置的準光學元件3和M器4。元 件3的a面9以;s^器的絲面10經(jīng)iiii當布置，使得話面踏的射 線(箭頭11)射向M面9，被其聚禁力轉向M器4的反射面10，接著呈
出(箭頭12)圖5所示為另一種U形布置型式，A^f射線11射向準光學元件3的反 射面9，然后(與圖2所示的實施方式一樣)^U亥^面向上轉向M器4的 M面10。反射面10經(jīng)過適當布置，使得被其a的Wt射線束(箭頭12) 朝向與M線1射入的射線的A^J"方向(箭頭11)相反的方向從該部件中再 次射出。這種實施方式中射出的IMt射線束的中心射線(箭頭12)也是平行 于A^射線束的中心射線(箭頭11)。
以J^斤述為;^射情況。由于射^3^圣是X^的，因此該系統(tǒng)可^^^t'清況 下工作?？赏╥ii至當?shù)?來分離發(fā)射與接收信號，例^^T通ii^器、5Pf亍 器和/或通過極^^DiSA的裝置將^ 1與發(fā)射4^t^置相連。
射或接收功能的單A^ 1,
間上分離的接^^ia^。
這樣天線1將由至少一個發(fā)射天線和至少一個空
權利要求
1.利用電磁波對檢測對象進行成像、尤其是檢查人員是否攜帶可疑物品的裝置，具有下列特征-發(fā)射電磁波、尤其是毫米波的天線(1)，-對發(fā)射波進行三維聚焦的裝置，以及-在高聚焦點(5)對波進行適當操控的裝置，使得該點(5)作為用來進行SAR分析的虛擬運動天線，其中--用于進行三維聚焦的裝置包括一個旋轉安裝的、聚焦或散焦的準光學元件，且--用于在高聚焦點(5)對波進行操控的裝置包括反射器(4)，其特征在于，所述準光學元件(3)和反射器能夠圍繞一個共同的旋轉軸(8)以相同的角速度旋轉。
2. 條權艦求1所述的裝置，絲棘于，所錄光學元件(3) 和M器(4)均布M—個能夠轉動的共同的部件之中。
3. 才^^M'漆求1或2所述的裝置，^ft^于，M器U)也 設計糾電磁波進緣絲散焦。
4. 條紗漆求3所述的裝置，膽棘于，^W斤絲光學元件 (3)、而J^^f器(4)也設計錄焦。
5. 條紗漆求4所述的裝置，絲絲于，準光學元件(3)和反 射器(4)被設計^^鏡。
6. 才^^5U'漆求1至5中^-"項所述的M， ^ft棘于，所錄 光學元件(3)和M器(4)被設i沐布置為使得A^到準光學元件(3)的中 心射線平行于離開a器(4)的中心射線。
全文摘要
為了利用電磁波對檢測對象進行成像、尤其是檢查人員是否攜帶可疑物品，給出了具有下列特征的裝置-發(fā)射電磁波、尤其是毫米波的天線(1)，對發(fā)射波進行三維聚焦的裝置，以及在高聚焦點(5)對波進行適當操控的裝置，使得該點(5)可作為用來進行SAR分析的虛擬運動天線——用于進行三維聚焦的裝置包括可旋轉安裝的、聚焦或散焦的準光學元件——用于在高聚焦點(5)對波進行操控的裝置包括反射器(4)。按照本發(fā)明，準光學元件(3)和反射器可圍繞一個共同的旋轉軸(8)以相同的角速度旋轉。
文檔編號G01S13/90GK101646956SQ200880005727
公開日2010年2月10日 申請日期2008年2月13日 優(yōu)先權日2007年2月21日
發(fā)明者B·巴特斯徹, M·杰克, U·弗雷明格 申請人:史密斯海曼有限公司