一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统，属于毫米波太赫兹成像领域，包括太赫兹发射链路、太赫兹接收链路、分束镜、发射喇叭天线、接收喇叭天线、第一单焦点曲面镜、水平摆镜、竖直摆镜、第二单焦点曲面镜、双焦点曲面镜、两个转动驱动件。本发明专利技术通过水平摆镜和竖直摆镜的配合，可实现对远场成像区域的扫描，获得远场成像区域的太赫兹回波信号，结合信号处理技术，实现对远场的高分辨率成像；同时缩小了摆镜的尺寸，通过修改镜面的尺寸、曲率等参数，可以实现在不同距离远场处的高分辨率成像，可以广泛应用于各种远距离安检场所，实现快速、文明、可视化、实时、抗干扰的安检效果，值得被推广使用。值得被推广使用。值得被推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统


[0001]本专利技术涉及毫米波太赫兹成像
，具体涉及一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统。

技术介绍

[0002]目前公共安全领域，占据主流安检方式的仍是近距离的“金属门+人工搜查”，该安检方法安检速度慢、对受检人员存在一定的人身侵犯问题。在此基础上，近年来出现了多种人体成像安检系统，主要分为被动式太赫兹安检成像系统、主动式毫米波成像系统以及X射线人体成像安检系统。
[0003]其中被动式太赫兹安检成像系统被动接收人体自身发出的太赫兹波，其成像距离一般不超过三米，容易受到外界温度干扰且系统体积庞大；主动式毫米波成像系统具备高分辨率、抗干扰的优点，但是其成像距离一般控制在一米以内；X射线人体成像安检系统利用X射线对人体进行辐射，对人体造成严重伤害，且成像距离较近。上述问题亟待解决，因此，提出一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决现有太赫兹安检成像系统存在抗干扰能力差等问题，提供了一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括太赫兹发射链路、太赫兹接收链路、分束镜、发射喇叭天线、接收喇叭天线、第一单焦点曲面镜、水平摆镜、竖直摆镜、第二单焦点曲面镜、双焦点曲面镜、两个转动驱动件；
[0006]所述发射喇叭天线与所述太赫兹发射链路输出端口相连；所述接收喇叭天线与所述太赫兹接收链路输入端口相连接；所述发射喇叭天线设置在所述第一单焦点曲面镜的焦点位置；所述发射喇叭天线与所述接收喇叭天线的口径方向交叉点与所述发射喇叭天线、所述接收喇叭天线三点间形成等腰直角三角形，其中交叉点为直角位置的交点；所述分束镜中心位置位于所述交叉点上，且分束镜镜面设置在所述直角的角平分线上；所述第一单焦点曲面镜、水平摆镜、竖直摆镜、第二单焦点曲面镜、双焦点曲面镜自下往上依次排列，所述太赫兹发射链路经所述发射喇叭天线发出的太赫兹波按照自下往上的镜面排列顺序依次反射至远场成像区域；远场成像区域的回波信号按照自上往下的镜面排列顺序依次反射至分束镜，并经分束镜反射至接收喇叭天线，由所述太赫兹接收链路实现信号接收；所述水平摆镜、所述竖直摆镜分别与一个所述转动驱动件连接。
[0007]更进一步地，所述太赫兹准光系统还包括多个支撑结构，所述太赫兹发射链路、所述太赫兹接收链路、所述分束镜、所述第一单焦点曲面镜、所述第二单焦点曲面镜、所述双焦点曲面镜、所述转动驱动件均与各所述支撑结构对应连接。
[0008]更进一步地，所述太赫兹发射链路为第一倍频链路，用于将低频信号倍频至太赫兹信号。
[0009]更进一步地，所述太赫兹接收链路包括依次连接的第二倍频链路与混频链路，所述第二倍频链路用于将低频信号倍频至太赫兹本振信号，所述混频链路用于将太赫兹回波信号与太赫兹本振信号进行下变频处理，得到低频信号。
[0010]更进一步地，太赫兹发射信号穿透所述分束镜的一面，太赫兹回波信号在所述分束镜的另一面发生反射。
[0011]更进一步地，所述第一单焦点曲面镜具有一个焦点，该焦点位置即所述发射喇叭天线位置，所述第一单焦点曲面用于将平行波束反射聚焦到一点，并将单点发射出来的波束转换成平行波束。
[0012]更进一步地，所述水平摆镜为平面反射镜，用于将平行波束的方向在水平方向进行转动，实现波束在水平方向上的扫描。
[0013]更进一步地，所述竖直摆镜为平面反射镜，用于将平行波束的方向在竖直方向进行转动，实现波束在竖直方向上的扫描。
[0014]更进一步地，所述第二单焦点曲面镜具有一个焦点，该焦点位于所述第二单焦点曲面镜和所述双焦点曲面镜之间，用于将平行波束反射聚焦到一点，并将单点发射出来的波束转换成平行波束。
[0015]更进一步地，所述双焦点曲面镜具有两个焦点，其中一个焦点与所述第二单焦点曲面镜的焦点重合，另外一个焦点位于成像平面内。
[0016]本专利技术相比现有技术具有以下优点：该远距离高分辨率三反太赫兹准光系统，通过水平摆镜和竖直摆镜的配合，可实现对远场成像区域的扫描，获得远场成像区域的太赫兹回波信号，结合信号处理技术，实现对远场的高分辨率成像；同时缩小了摆镜的尺寸，通过修改镜面的尺寸、曲率等参数，可以实现在不同距离远场处的高分辨率成像，可以广泛应用于各种远距离安检场所，实现快速、文明、可视化、实时、抗干扰的安检效果，值得被推广使用。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例中远距离高分辨率三反太赫兹准光系统的架构图；
[0018]图2是本专利技术实施例中远距离高分辨率三反太赫兹准光系统的完整光路图；
[0019]图3是本专利技术实施例中远距离高分辨率三反太赫兹准光系统的局部光路图；
[0020]图4是本专利技术实施例中远距离高分辨率三反太赫兹准光系统的扫描轨迹图；
[0021]图5是本专利技术实施例中远距离高分辨率三反太赫兹准光系统的摆镜及其轴线示意图。
具体实施方式
[0022]下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0023]如图1～3所示，本实施例提供一种技术方案：一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统，包括太赫兹发射链路、太赫兹接收链路、分束镜6、发射喇叭天线、接收喇叭天线、第一单焦点曲面镜1、水平摆镜2、竖直摆镜3、第二单焦点曲面镜4、双焦点曲面镜5、多个支撑
结构以及摆镜配套电机模组，其中所述支撑结构和摆镜配套电机模组未在图中画出。
[0024]所述发射喇叭天线与所述太赫兹发射链路输出端口相连接；所述接收喇叭天线与所述太赫兹接收链路输入端口相连接；所述发射喇叭天线位于所述第一单焦点曲面镜1的焦点位置；所述发射喇叭天线与所述接收喇叭天线的口径方向交叉点与所述发射喇叭天线、所述接收喇叭天线三点间构成等腰直角三角形，其中交叉点为直角位置的交点；所述分束镜6中心位置位于所述交叉点上，且分束镜6镜面设置在所述直角的角平分线上；所述第一单焦点曲面镜1、水平摆镜2、竖直摆镜3、第二单焦点曲面镜4、双焦点曲面镜5自下往上依次排列，所述太赫兹发射链路经所述发射喇叭天线发出的太赫兹波按照自下往上的镜面排列顺序依次反射至远场成像区域；远场成像区域的回波信号按照自上往下的镜面排列顺序依次反射至分束镜6，并经分束镜6反射至接收喇叭天线，由所述太赫兹接收链路实现信号接收；所述水平摆镜2和竖直摆镜3通过所述配套电机模组实现摆动，从而在远场实现聚焦点的轨迹扫描，实现对整个面的成像；各所述镜面及配套电机模组均固定在所述支撑结构上；
[0025]在本实例中，所述太赫兹发射链路为倍频链路，其可将低频信号倍频至太赫兹信号，输出的频率包括330GHz、660GHz、1THz等，且其输出具有较宽的频率带宽，包括10GHz、20GHz、30GHz等频率带宽，在本实例中可选择中心频率6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统，其特征在于：包括太赫兹发射链路、太赫兹接收链路、分束镜、发射喇叭天线、接收喇叭天线、第一单焦点曲面镜、水平摆镜、竖直摆镜、第二单焦点曲面镜、双焦点曲面镜、转动驱动件；所述发射喇叭天线与所述太赫兹发射链路输出端口相连；所述接收喇叭天线与所述太赫兹接收链路输入端口相连接；所述发射喇叭天线设置在所述第一单焦点曲面镜的焦点位置；所述发射喇叭天线与所述接收喇叭天线的口径方向交叉点与所述发射喇叭天线、所述接收喇叭天线三点间形成等腰直角三角形，其中交叉点为直角位置的交点；所述分束镜中心位置位于所述交叉点上，且分束镜镜面设置在所述直角的角平分线上；所述第一单焦点曲面镜、水平摆镜、竖直摆镜、第二单焦点曲面镜、双焦点曲面镜自下往上依次排列，所述太赫兹发射链路经所述发射喇叭天线发出的太赫兹波按照自下往上的镜面排列顺序依次反射至远场成像区域；远场成像区域的回波信号按照自上往下的镜面排列顺序依次反射至分束镜，并经分束镜反射至接收喇叭天线，由所述太赫兹接收链路实现信号接收；所述水平摆镜、所述竖直摆镜分别与所述转动驱动件连接。2.根据权利要求1所述的一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统，其特征在于：所述太赫兹准光系统还包括多个支撑结构，所述太赫兹发射链路、所述太赫兹接收链路、所述分束镜、所述第一单焦点曲面镜、所述第二单焦点曲面镜、所述双焦点曲面镜、所述转动驱动件均与各所述支撑结构对应连接。3.根据权利要求1所述的一种远距离高分辨率三反太赫兹准光系统，其特征在于：所述太赫兹发射链路为第一倍频链路，用于将低频信号倍频至太赫兹信号。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏武强，顾大勇，何建安，涂昊，
申请(专利权)人：深圳市检验检疫科学研究院深圳市第二人民医院，
类型：发明
国别省市：