全文摘要
本公开的实施例公开了一种用于主动式毫米波安检成像的稀疏多发多收阵列布置结构和人体安检设备。稀疏多发多收阵列布置结构，包括一组发射天线和一组接收天线；其中，所述一组发射天线包括在弧面内沿第一弧排列的多个发射天线，所述一组接收天线包括在弧面内沿第二弧排列的多个接收天线，所述一组发射天线平行于所述一组接收天线且间隔开，且位于同一弧面；其中，与沿第一弧排列的两个相邻的发射天线之间的间隔弧长对应的第二弧的相等弧长范围内布置至少一个接收天线。
主设计要求
1.一种用于主动式毫米波安检成像的稀疏多发多收阵列布置结构，包括用于发射毫米波的一组发射天线和用于接收由所述一组发射天线发射的被人体反射的毫米波的一组接收天线；其中，所述一组发射天线包括在弧面内沿第一弧排列的多个发射天线，所述一组接收天线包括在弧面内沿第二弧排列的多个接收天线，所述一组发射天线的沿第一弧排列的多个发射天线平行于所述一组接收天线的沿第二弧排列的多个接收天线排列，且沿第一弧排列所述一组发射天线与沿第二弧排列所述一组接收天线间隔开，且位于同一弧面；其中，与沿第一弧排列的两个相邻的发射天线之间的间隔弧长对应的第二弧的相等弧长范围内布置至少一个接收天线。
设计方案
1.一种用于主动式毫米波安检成像的稀疏多发多收阵列布置结构，包括用于发射毫米波的一组发射天线和用于接收由所述一组发射天线发射的被人体反射的毫米波的一组接收天线；
其中，所述一组发射天线包括在弧面内沿第一弧排列的多个发射天线，所述一组接收天线包括在弧面内沿第二弧排列的多个接收天线，所述一组发射天线的沿第一弧排列的多个发射天线平行于所述一组接收天线的沿第二弧排列的多个接收天线排列，且沿第一弧排列所述一组发射天线与沿第二弧排列所述一组接收天线间隔开，且位于同一弧面；
其中，与沿第一弧排列的两个相邻的发射天线之间的间隔弧长对应的第二弧的相等弧长范围内布置至少一个接收天线。
2.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中，至少一个发射天线与至少一个接收天线对齐使得两者之间的连线垂直于所述一组发射天线的第一弧或所述一组接收天线的第二弧；或者，任意一个发射天线与任意一个接收天线的连线不垂直所述一组发射天线的第一弧或所述一组接收天线的第二弧。
3.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中，所述一组发射天线的排在首个的发射天线与所述一组接收天线的排在首个的接收天线之间的连线垂直于所述一组发射天线的第一弧或所述一组接收天线的第二弧；或
所述一组发射天线的排在首个的发射天线与所述一组接收天线的排在首个的接收天线之间的连线不垂直于所述一组发射天线的第一弧或所述一组接收天线的第二弧。
4.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中，所述一组发射天线的一个发射天线和所述一组接收天线的最靠近的对应的多个接收天线中一个的连线的中点被看作这一对发射天线-接收天线的虚拟的等效相位中心，相邻的等效相位中心之间的距离为辐射波的波长的0.3至0.7倍。
5.根据权利要求4所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中，相邻的等效相位中心之间的距离为辐射波的波长的一半。
6.根据权利要求4所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中沿第一弧排列的两个相邻的发射天线之间的间隔范围在第二弧中对应范围内布置至少一个接收天线。
7.根据权利要求6所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中所述多个发射天线以辐射波的波长的不小于2的整数倍的距离间隔开，所述多个接收天线以一倍的辐射波的波长的距离间隔开。
8.根据权利要求6所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中多个发射天线以2倍、3倍、4倍、5倍或6倍的辐射波的波长的距离间隔开。
9.根据权利要求4所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中所述多个发射天线分成多个发射天线组，同一发射天线组内的发射天线之间间隔一倍或多倍的辐射波的波长，相邻的发射天线组之间间隔的距离是辐射波的波长的不小于2的整数倍。
10.根据权利要求4所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中所述多个发射天线之间的间隔距离大于一倍的辐射波的波长，所述多个接收天线以大于一倍的辐射波的波长的距离间隔开；并且，所述多个发射天线的总的数量与所述多个接收天线的总数量不相同且互质。
11.根据权利要求4所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中相邻的发射天线与各自对应的接收天线确定的多个等效相位中心不重叠；并且
发射天线-接收天线对的多个等效相位中心顺次排列成一排，或者多对相邻的发射天线-接收天线对的多个等效相位中心的至少部分交替地排列在一排上。
12.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中第一弧所述一组发射天线与第二弧所述一组接收天线间隔开的距离小于成像距离的10％。
13.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置结构，还包括控制开关，用于控制所述一组发射天线依次发射毫米波。
14.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置结构，其中第一弧所述一组发射天线的首个发射天线和第二弧所述一组接收天线的首个接收天线错位布置。
15.根据权利要求4所述的稀疏多发多收阵列布置结构，配置成：所述一组发射天线能够沿第一弧排列的多个发射天线依次发射辐射波完成一组发射天线的扫描，多发多收阵列布置结构能够沿与所述一组发射天线的第一弧的方向的正交方向位移逐步完成人体二维扫描，以及能够基于傅里叶变换的合成孔径全息算法完成成像。
16.根据权利要求15所述的稀疏多发多收阵列布置结构，配置成基于傅里叶变换的合成孔径全息算法，一次对正确成像区域完成图像重建，成像公式为：
设计说明书
技术领域
本公开的实施例涉及领域，特别涉及用于毫米波的包括多发多收天线阵列和人体安检设备。
背景技术
当前国内外反恐形式日益严峻，恐怖分子利用隐匿方式随身携带枪支、刀具以及爆炸物、毒品等危险品对航天安全构成了极大的威胁。机场、火车站等特点场合的人体安检技术得到了各国交通运输管理部门的高度重视。
现有技术中已有基于主动式毫米波太赫兹人体成像技术。该技术工作原理是设备首先向人体辐射毫米波，然后通过探测器接收经过人体或可疑物散射后的毫米波，通过重建算法对人体进弧成像。然而，计算量大，成像速度较慢。使用的发射毫米波和探测毫米波的天线多，设备复杂，制造难度大。
发明内容
根据本公开的一方面，本公开的实施例提供一种用于主动式毫米波安检成像的稀疏多发多收阵列布置结构，包括用于发射毫米波的一组发射天线和用于接收由所述一组发射天线发射的被人体反射的毫米波的一组接收天线；
其中，所述一组发射天线包括在弧面内沿第一弧排列的多个发射天线，所述一组接收天线包括在弧面内沿第二弧排列的多个接收天线，所述一组发射天线的沿第一弧排列的多个发射天线平行于所述一组接收天线的沿第二弧排列的多个接收天线排列，且沿第一弧排列所述一组发射天线与沿第二弧排列所述一组接收天线间隔开，且位于同一弧面；
其中，与沿第一弧排列的两个相邻的发射天线之间的间隔弧长对应的第二弧的相等弧长范围内布置至少一个接收天线。
在一个实施例中，至少一个发射天线与至少一个接收天线对齐使得两者之间的连线垂直于所述一组发射天线的第一弧或所述一组接收天线的第二弧；或者，任意一个发射天线与任意一个接收天线的连线不垂直所述一组发射天线的第一弧或所述一组接收天线的第二弧。
在一个实施例中，所述一组发射天线的排在首个的发射天线与所述一组接收天线的排在首个的接收天线之间的连线垂直于所述一组发射天线的第一弧或所述一组接收天线的第二弧；或
所述一组发射天线的排在首个的发射天线与所述一组接收天线的排在首个的接收天线之间的连线不垂直于所述一组发射天线的第一弧或所述一组接收天线的第二弧。
在一个实施例中，所述一组发射天线的一个发射天线和所述一组接收天线的最靠近的对应的多个接收天线中一个的连线的中点被看作这一对发射天线-接收天线的虚拟的等效相位中心，相邻的等效相位中心之间的距离为辐射波的波长的0.3至0.7倍。
在一个实施例中，相邻的等效相位中心之间的距离为辐射波的波长的一半。
在一个实施例中，沿第一弧排列的两个相邻的发射天线之间的间隔范围在第二弧中对应范围内布置至少一个接收天线。
在一个实施例中，所述多个发射天线以辐射波的波长的不小于2的整数倍的距离间隔开，所述多个接收天线以一倍的辐射波的波长的距离间隔开。
在一个实施例中，多个发射天线以2倍、3倍、4倍、5倍或6倍的辐射波的波长的距离间隔开。
在一个实施例中，所述多个发射天线分成多个发射天线组，同一发射天线组内的发射天线之间间隔一倍或多倍的辐射波的波长，相邻的发射天线组之间间隔的距离是辐射波的波长的不小于2的整数倍。
在一个实施例中，所述多个发射天线之间的间隔距离大于一倍的辐射波的波长，所述多个接收天线以大于一倍的辐射波的波长的距离间隔开；并且，所述多个发射天线的总的数量与所述多个接收天线的总数量不相同且互质。
在一个实施例中，相邻的发射天线与各自对应的接收天线确定的多个等效相位中心不重叠；并且
发射天线-接收天线对的多个等效相位中心顺次排列成一排，或者多对相邻的发射天线-接收天线对的多个等效相位中心的至少部分交替地排列在一排上。
在一个实施例中，第一弧所述一组发射天线与第二弧所述一组接收天线间隔开的距离小于成像距离的10％。
在一个实施例中，稀疏多发多收阵列布置结构还包括控制开关，用于控制所述一组发射天线依次发射毫米波。
在一个实施例中，第一弧所述一组发射天线的首个发射天线和第二弧所述一组接收天线的首个接收天线错位布置。
在一个实施例中，稀疏多发多收阵列布置结构配置成：所述一组发射天线能够沿第一弧排列的多个发射天线依次发射辐射波完成一组发射天线的扫描，多发多收阵列布置结构能够沿与所述一组发射天线的第一弧的方向的正交方向位移逐步完成人体二维扫描，以及能够基于傅里叶变换的合成孔径全息算法完成成像。
在一个实施例中，稀疏多发多收阵列布置结构配置成基于傅里叶变换的合成孔径全息算法，一次对正确成像区域完成图像重建，成像公式为：
其中，σ(x，y)是人体的散射系数，R0<\/sub>是成像距离，FT2D<\/sub>为二维傅里叶变换， 申请码:申请号:CN201822275905.6 申请日:2018-12-29 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:11(北京) 授权编号:CN209433032U 授权时间:20190924 主分类号:G01V 8/20 专利分类号:G01V8/20 范畴分类:31G; 申请人:清华大学;同方威视技术股份有限公司 第一申请人:清华大学 申请人地址:100084 北京市海淀区清华园1号 发明人:赵自然;游燕;金颖康;马旭明;武剑;乔灵博 第一发明人:赵自然 当前权利人:清华大学;同方威视技术股份有限公司 代理人:胡良均 代理机构:11021 代理机构编号:中科专利商标代理有限责任公司 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计设计图
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