专利名称：利用电磁波对检测对象进行成像、尤其是检查人员是否携带可疑物品的装置的制作方法
利用M^^t检测对^Jt行成像、尤 其是检查人员是否携带可疑物品的装置
本发明涉及一种利用电磁^^t检测对象进行成像的装置，具有下列特征 -发射电磁波、尤其是毫米波的戏(1), -对发射波进行三维聚焦的装置，以及
-在高聚焦点(5)对波进行适当操控的装置，使得该点(5)可作为用来 进行SAR分析的虛扣腿动A^，
--用于进行三维聚焦的装置包括一个旋转安装的、聚焦或散焦的准光学元 件，且
--用于在高聚焦点(5)对波进^^控的装置包括贿器(4)。
德国专利申请102005 042 463描述了这#—种用 ^查人员或者行李(以 下称作;j^测对象)是否藏匿危险物品(武器，爆炸物)的装置，使用毫米波扫 描检测对象，以便;f^则可疑物品。4捐毫米波沿;t^测对象的周围il^树其 进行照射，4^C波并JJi行分析，以才娥SAR原^t检测对^ii行成H
DE 10 2005 042 463所描述的装置可以应用4 SAR方法，既可以在X 方向、也可以在Y方向实救艮高的^^率。^可移动的虛拟AM即可实现 SAR方法，不需凌*复杂的^^制。
;^发明的4壬^^在于，对这种类型的装置进行逸当改进，以H^少的i殳^f 销提高^^率，同时减少失真。
采用准光学聚焦或散禁尤件以及能够围绕一个共同的旋转轴以相同角i^ 旋转的絲器，即可解决这^f壬务。这种结构可以使电^^的张角变大。这 样不仅肯^t大检测对象的扫描范围，而且也^f吏得用于进行SAR分析的虛拟 A^U14圣变大。聚禁^il1t禁^L件的;^4^轴与虛拟^^间的间^巨可以i殳计^寻尽 可能大，以使^M^!，财^Jiiyf^大的扫描范围。
独iM5U，J^求包含^L明所^^置的皿的、特别有益的实^r式 才娥权利要求2所述将准光学聚焦或散焦元件以^A射器布置在共同的 可旋#^件之中的方式具有结构性优泉。通过将幼器设计射电磁;錄焦或散焦的形式，就可得到望远鄉样的
两个聚焦或散;tit/降。这样就能以无失真的方式形^:动的虛拟源。
既可以设计成准光学元件，也可设计錄禁颠器，从而产生一种望远镜 式的紧凑结构。
最好是将准光学元^^^器设计^U^镜。如果按照^U'j^求6所述 适当设计和布置准光学元件和幼器，使得A^到准光学元件的中心射线平行 于离开^f器的中心射线，就能以尽可能简单的方式对虛拟天线的运动进4谁 制、分析。
以下将根據两种实施例对本发明进^i^细解释。
图1 本发明所ii^置的功^f、理图， 图2 后^见图以及
图3具有Z形射^径的装置的jE^见图， 图4 射钱(3^彌戴面图， 图5具有U形射^4圣的另一种^X, 图6 it种^X的射m4圣的M面图。
附图所示的装置分别为在机场用来检查飞机M的^"测装置的-^P分。在 才竭办理登机手续时利用检测装置检查飞积^1是否携带了可疑物品，如武器 iU^炸物。用;JM 、^^观财象的^^波具有1 GHz ~ 10 THz之间的频率。 ^fM频率在30 GHz ~ 300 GHz之间的毫米波。^^1发射^本身或者 ^^独立的^^lt^来接Hi^波。
检测装置最好包括一付台，检测对象(例如飞才A^l)^r查过程中位 于平台上。按照一种实施方式所述，J^与接收系统围绕静止的检测对M动， 利用毫米波沿着检测对象的周ii^"其进行照射。作为替代，也可以ibj^测对象 本身在固定安装的发射与痴艮系统前面的平台上转动。
检测装置还包括一个具有相应运算能力的分析系统，分析系统按照SAR 原理^H^观财象散射的波i^f亍^^斤，以^^得检测对象的图像显示。斜目应的 显示设备上向,人员显示所形成的图傳、
图1和2所示的实施方式^"个天线1，尤其^^射毫米波2的喇-八 天线。亳米波2射向旋转安装的聚焦或散焦准光学元件3,该光学元件将其 M并同时聚焦。元件3 ^"是一个旋^fl焦的A^镜,该^#^#线2朝向絲器4偏转，并iL^该絲器上聚焦，使得最高聚焦点5在絲器4上， 并且与其4沿着一个圓圈运动。^器4具有适当形状，从而与旋转的元 件3相互作用对成4象面6作圆形扫描，如图1所示。
最高聚焦点5也^X^器4上的絲点具有很小范围，从而可将其看 ^A虛拟的天线，^场形成具有fet张角的射线束7。借助SAR算法进行 分析时，需要这种大张角^a得良好的赠率。所产生的射线束7对检测对 ^ii^亍圆形扫4笛。
i^卜还使得发射与撒系^7jC平移动(在图1中从图面向夕隔动)，或者 垂直运动(在图1中上下运动)，从而对检测对象进行二,描。如果使整 个发射与^lt^置围绕i^观对象来回运动，则也可以从不同的视角进行扫描。
本发明的要点在于对来自天线1的波进行聚焦或散焦的准光学元件3 以A^f器4可以围绕一个共同的旋转轴以相同的角速度转动。这些实施例 均为絲实施方式，准光学元件3和A4t器4均为具有聚焦作用的X^镜。为 了实现尽可能紧凑的结构和简化的分析，准光学元件3和M器4均经itit 当设计和布置，使得^v^ 1射向准光学元件3的中心射线平行于离开幼 器4的发M线束的中心射线。
附图所示两种实施方式的准光学元件3和反射器4布置在一个可以围绕 旋转轴8絲的共同的部件之中。该"lj^^^与一个旋辦动才禍相连，使其
旋转轴8与>^^ 1射出的射线束的中心射线过重合。旋转轴8;^lt^中 妙ii^L件3，并且与其反射面9斜交，如图1所示。包含元件3和M器 4的部件用一种低惯量M材^^成。其包括准光学元件3的M面9, M 线1射入的射^L该A^J"面聚焦到反射器4的XJ时面10。围绕旋转轴#^的 A4t器4的a面10因此可作为进行SAR分析所需的虚拟天线。这两种实 施方式中的准光学元件3和A4t器4的M面9、 10经itit当设i沐布置， 使得A^到准光学元件的中心射线平4汁离开X^器4的中心射线'
图2和3所示的部件包含呈Z形布置的准光学元件3和M器4。元 件3的a面9以;s^器的絲面10经iiii当布置，使得話面踏的射 线(箭头11)射向M面9，被其聚禁力转向M器4的反射面10，接着呈
出(箭头12)图5所示为另一种U形布置型式，A^f射线11射向准光学元件3的反 射面9，然后(与图2所示的实施方式一样)^U亥^面向上转向M器4的 M面10。反射面10经过适当布置，使得被其a的Wt射线束(箭头12) 朝向与M线1射入的射线的A^J"方向(箭头11)相反的方向从该部件中再 次射出。这种实施方式中射出的IMt射线束的中心射线(箭头12)也是平行 于A^射线束的中心射线(箭头11)。
以J^斤述为;^射情况。由于射^3^圣是X^的，因此该系统可^^^t'清况 下工作。可通iii至当的,来分离发射与接收信号，例^^T通ii^器、5Pf亍 器和/或通过极^^DiSA的装置将^ 1与发射4^t^置相连。
射或接收功能的单A^ 1,
间上分离的接^^ia^。
这样天线1将由至少一个发射天线和至少一个空
权利要求
1.利用电磁波对检测对象进行成像、尤其是检查人员是否携带可疑物品的装置，具有下列特征-发射电磁波、尤其是毫米波的天线(1)，-对发射波进行三维聚焦的装置，以及-在高聚焦点(5)对波进行适当操控的装置，使得该点(5)作为用来进行SAR分析的虚拟运动天线，其中--用于进行三维聚焦的装置包括一个旋转安装的、聚焦或散焦的准光学元件，且--用于在高聚焦点(5)对波进行操控的装置包括反射器(4)，其特征在于，所述准光学元件(3)和反射器能够围绕一个共同的旋转轴(8)以相同的角速度旋转。
2. 條权舰求1所述的装置，絲棘于，所錄光学元件(3) 和M器(4)均布M—个能够转动的共同的部件之中。
3. 才^^M'漆求1或2所述的装置，^ft^于，M器U)也 设计糾电磁波进緣絲散焦。
4. 條紗漆求3所述的装置，膽棘于，^W斤絲光学元件 (3)、而J^^f器(4)也设计錄焦。
5. 條紗漆求4所述的装置，絲絲于，准光学元件(3)和反 射器(4)被设计^^镜。
6. 才^^5U'漆求1至5中^-"项所述的M， ^ft棘于，所錄 光学元件(3)和M器(4)被设i沐布置为使得A^到准光学元件(3)的中 心射线平行于离开a器(4)的中心射线。
全文摘要
为了利用电磁波对检测对象进行成像、尤其是检查人员是否携带可疑物品，给出了具有下列特征的装置-发射电磁波、尤其是毫米波的天线(1)，对发射波进行三维聚焦的装置，以及在高聚焦点(5)对波进行适当操控的装置，使得该点(5)可作为用来进行SAR分析的虚拟运动天线——用于进行三维聚焦的装置包括可旋转安装的、聚焦或散焦的准光学元件——用于在高聚焦点(5)对波进行操控的装置包括反射器(4)。按照本发明，准光学元件(3)和反射器可围绕一个共同的旋转轴(8)以相同的角速度旋转。
文档编号G01S13/90GK101646956SQ200880005727
公开日2010年2月10日 申请日期2008年2月13日 优先权日2007年2月21日
发明者B·巴特斯彻, M·杰克, U·弗雷明格 申请人:史密斯海曼有限公司