安检设备论文和设计-陈志强

全文摘要

本公开提供了一种安检设备。所述安检设备包括：底板，用于承载被检对象；二维多发多收收发阵列面板，设置在所述底板上并且与所述底板平行，所述二维多发多收收发阵列面板包括：至少一个二维多发多收收发子阵列，每个二维多发多收收发子阵列包括多个发射天线和多个接收天线，所述多个发射天线和所述多个接收天线被布置为使得等效相位中心排列成二维阵列；以及控制电路，用于控制所述多个发射天线按照预设顺序向被检对象发射电磁波形式的检测信号，以及控制所述多个接收天线接收来自被检对象的回波信号；信号处理装置，用于根据接收到的回波信号来重建被检对象的图像；以及显示装置，用于显示所重建的被检对象的图像。

主设计要求

1.一种安检设备，其特征在于，所述安检设备包括：底板，用于承载被检对象；二维多发多收收发阵列面板，设置在所述底板上并且与所述底板平行，所述二维多发多收收发阵列面板包括：至少一个二维多发多收收发子阵列，每个二维多发多收收发子阵列包括多个发射天线和多个接收天线，所述多个发射天线中的每个发射天线和所述多个接收天线中的相应一个接收天线的连线的中点作为一个等效相位中心，所述多个发射天线和所述多个接收天线被布置为使得等效相位中心排列成二维阵列；以及控制电路，用于控制所述多个发射天线按照预设顺序向被检对象发射电磁波形式的检测信号，以及控制所述多个接收天线接收来自被检对象的回波信号；信号处理装置，与所述二维多发多收收发阵列面板相连，用于根据接收到的回波信号来重建被检对象的图像；以及显示装置，与信号处理装置相连，用于显示所重建的被检对象的图像。

设计方案

1.一种安检设备，其特征在于，所述安检设备包括：

底板，用于承载被检对象；

二维多发多收收发阵列面板，设置在所述底板上并且与所述底板平行，所述二维多发多收收发阵列面板包括：

至少一个二维多发多收收发子阵列，每个二维多发多收收发子阵列包括多个发射天线和多个接收天线，所述多个发射天线中的每个发射天线和所述多个接收天线中的相应一个接收天线的连线的中点作为一个等效相位中心，所述多个发射天线和所述多个接收天线被布置为使得等效相位中心排列成二维阵列；以及

控制电路，用于控制所述多个发射天线按照预设顺序向被检对象发射电磁波形式的检测信号，以及控制所述多个接收天线接收来自被检对象的回波信号；

信号处理装置，与所述二维多发多收收发阵列面板相连，用于根据接收到的回波信号来重建被检对象的图像；以及

显示装置，与信号处理装置相连，用于显示所重建的被检对象的图像。

2.根据权利要求1所述的安检设备，还包括至少一个侧板，所述至少一个侧板垂直于所述底板，每个侧板上设置有至少一个所述二维多发多收收发阵列面板。

3.根据权利要求2所述的安检设备，其中，所述至少一个侧板包括第一侧板、第二侧板和第三侧板，所述第一侧板与第二侧板之间形成第一检测空间，所述第二侧板和第三侧板之间形成第二检测空间。

4.根据权利要求1所述的安检设备，其中，所述二维多发多收收发阵列面板安装在所述底板内部或下方。

5.根据权利要求1所述的安检设备，其中，每个二维多发多收收发子阵列中相邻发射天线和\/或相邻接收天线之间的距离是所述检测信号的多个频率之一对应的波长的整数倍，相邻的等效相位中心之间的距离为所述检测信号的波长的一半。

6.根据权利要求1所述的安检设备，其中，

所述二维多发多收收发子阵列包括沿着第一方向排列的两行发射天线和沿着垂直于第一方向的第二方向排列的两列接收天线，所述两行发射天线与两列接收天线形成矩形图案；或者

所述二维多发多收收发子阵列包括沿着第一方向排列的一行发射天线和沿着垂直于第一方向的第二方向排列的一列接收天线，所述行和列交叉形成十字形状。

7.根据权利要求1所述的安检设备，其中，所述控制电路被配置成控制每个二维多发多收收发子阵列中的多个发射天线依次发射检测信号，并控制该二维多发多收收发子阵列中的多个接收天线接收回波信号；或者

所述控制电路被配置成控制所述二维多发多收收发阵列面板中的所有发射天线依次发射检测信号，并控制所述二维多发多收收发阵列面板中的所有接收天线接收回波信号。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的安检设备，还包括：平移装置，用于在所述二维多发多收收发阵列面板所在的平面内平移所述二维多发多收收发阵列面板。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的安检设备，还包括：报警装置，与所述信号处理装置相连，所述信号处理装置还用于根据所重建的被检对象的图像基于预设的标准来判断被检对象是否可能含有危险品，如果是，则控制所述报警装置进行报警。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的安检设备，其中，所述检测信号为频率在10-300GHz范围内的微波毫米波。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的安检设备，其中，所述二维多发多收收发阵列面板的长度和宽度均在10cm至50cm的范围内。

设计说明书

技术领域

本公开涉及安全检测技术领域，具体涉及一种安检设备。

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、毒品等危险品对公共安全构成了极大的威胁。机场、火车站、酒店、校园、银行等特殊场合时有暴力袭击或者抢劫等案件发生。这些特殊场所的安全措施尚不能满足日益增长的安全需求。

鞋底藏诸如毒品、爆炸物之类的危险品目前是毒贩们和恐怖分子常用的作案方式。对此通常采用的案件方式包括用金属探测器安检、人工安检和X射线安检。然而金属探测器只能探测金属、不能探测毒品、爆炸物等非金属物质。人工安检通常情况下要求被检对象配合，例如脱鞋或保持特定姿势，一方面给被检测对象和安检人员均造成不便，另一方面安检的速度和准确性较差。X射线安检存在电离辐射，影响人体健康。

可见，传统安检设备不适于在公共场合方便、高效的安全检查。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种安检设备，包括：

底板，用于承载被检对象；

二维多发多收收发阵列面板，设置在所述底板上并且与所述底板平行，所述二维多发多收收发阵列面板包括：

信号处理装置，与所述二维多发多收收发阵列面板相连，用于根据接收到的回波信号来重建被检对象的图像；以及

显示装置，与信号处理装置相连，用于显示所重建的被检对象的图像。

优选地，所述安检设备还包括至少一个侧板，所述至少一个侧板垂直于所述底板，每个侧板上设置有至少一个所述二维多发多收收发阵列面板。

优选地，所述至少一个侧板包括第一侧板、第二侧板和第三侧板，所述第一侧板与第二侧板之间形成第一检测空间，所述第二侧板和第三侧板之间形成第二检测空间。

优选地，所述二维多发多收收发阵列面板安装在所述底板内部或下方。

优选地，每个二维多发多收收发子阵列中相邻发射天线和\/或相邻接收天线之间的距离是所述检测信号的多个频率之一对应的波长的整数倍，相邻的等效相位中心之间的距离为所述检测信号的波长的一半。

优选地，所述二维多发多收收发子阵列包括沿着第一方向排列的两行发射天线和沿着垂直于第一方向的第二方向排列的两列接收天线，所述两行发射天线与两列接收天线形成矩形图案；或者

优选地，所述控制电路被配置成控制每个二维多发多收收发子阵列中的多个发射天线依次发射检测信号，并控制该二维多发多收收发子阵列中的多个接收天线接收回波信号；或者所述控制电路被配置成控制所述二维多发多收收发阵列面板中的所有发射天线依次发射检测信号，并控制所述二维多发多收收发阵列面板中的所有接收天线接收回波信号。

优选地，所述安检设备还包括：平移装置，用于在所述二维多发多收收发阵列面板所在的平面内平移所述二维多发多收收发阵列面板。

优选地，所述安检设备还包括：报警装置，与所述信号处理装置相连，所述信号处理装置还用于根据所重建的被检对象的图像基于预设的标准来判断被检对象是否可能含有危险品，如果是，则控制所述报警装置进行报警。

优选地，所述检测信号为频率在10-300GHz范围内的微波毫米波。

优选地，所述二维多发多收收发阵列面板的长度和宽度均在10cm至50cm的范围内。

根据本公开的另一方面，提供了一种上述安检设备的控制方法，包括：

利用所述二维多发多收收发阵列面板向被检对象发送检测信号，并接收来自被检对象的回波信号；以及

根据接收到的回波信号来重建被检对象的图像。

优选地，所述重建被检对象的图像包括基于全息重建算法或后向投影算法来重建被检对象的图像。

本公开的实施例利用2D MIMO阵列面板通过电磁波扫描对承载于底板上的被检对象的局部(例如人体的脚部)进行自动安检，一方面检测准确率高，另一方面不需要被检对象脱鞋，在提高安检速度的同时改善了用户使用体验。

附图说明

图1a示出了根据本公开一实施例的安检设备的结构示意图。

图1b示出了图1a的安检设备的示意电路图。

图2a示出了根据本公开另一实施例的安检设备的结构示意图。

图2b示出了图2a的安检设备的示意电路图。

图3a示出了根据本公开一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。

图3b示出了图3a的2D MIMO天线阵列的等效相位中心的示意图。

图4示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。

图5示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。

图6示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。

图7示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。

图8a示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。

图8b示出了图8a的2D MIMO天线阵列的等效相位中心的示意图。

图9a示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。

图9b示出了图9a的2D MIMO天线阵列的等效相位中心的示意图。

图10示出了根据本公开的实施例的2D MIMO天线阵列的工作原理的示意图。

图11示出了根据本公开一实施例的安检设备的控制方法的示意流程图。

图12示出了根据本公开另一实施例的安检设备的控制方法的示意流程图。

具体实施方式

尽管本公开的容许各种修改和可替换的形式，但是它的具体的实施例通过例子的方式在附图中示出，并且将详细地在本文中描述。然而，应该理解，随附的附图和详细的描述不是为了将本公开的限制到公开的具体形式，而是相反，是为了覆盖落入由随附的权利要求限定的本公开的精神和范围中的所有的修改、等同形式和替换形式。附图是为了示意，因而不是按比例地绘制的。

在本说明书中使用了“上”、“下”、“左”、“右”等术语，并不是为了限定元件的绝对方位，而是为了描述元件在视图中的相对位置帮助理解；本说明书中“顶侧”和“底侧”是相对于一般情况下，物体正立的上侧和下侧的方位；“第一”、“第二”等也不是为了排序，而是为了区别不同部件。

下面参照附图描述根据本公开的多个实施例。

图1a示出了根据本公开一实施例的安检设备的结构示意图，图1b示出了图1a的安检设备的示意电路图。如图1a和1b(统称图1)所示，安检设备100包括：底板10、二维多发多收收发阵列面板20和信号处理装置30。

底板10用于承载被检对象40。在图1a的示例中，被检对象40是人脚。底板10可以由各种适合电磁波穿透的材料制成，包括但不限于木、橡胶、玻璃等等。

二维多发多收收发(2D MIMO，2-Demensional Multiple-Input Multiple-Output)阵列面板20设置在底板10上并且与底板10平行。在图1a中，2D MIMO阵列面板20安装在底板10内部，尺寸设置成与被检对象的尺寸相匹配，例如与人类双脚的尺寸相匹配。

2D MIMO阵列面板20包括2D MIMO天线阵列21和控制电路22。2DMIMO天线阵列21可以包括至少一个2D MIMO子阵列，每个2D MIMO子阵列包括多个发射天线和多个接收天线，所述多个发射天线中的每个发射天线和所述多个接收天线中的相应一个接收天线的连线的中点作为一个等效相位中心(phase center)，所述多个发射天线和所述多个接收天线被布置为使得等效相位中心排列成二维阵列。控制电路22可以控制2D MIMO天线阵列21中的多个发射天线按照预设顺序向被检对象发射电磁波形式的检测信号，以及控制多个接收天线接收来自被检对象的回波信号。在一些实施例中，2D MIMO阵列面板20可以由10-40GHz芯片来实现，具有阵列集成程度高、成本低等优点。

信号处理装置30与2D MIMO阵列面板20相连，可以根据接收到的回波信号来重建被检对象40的图像。例如，信号处理装置30可以包括模拟信号处理器，数模转换器(D\/A转换器)和数字信号处理器。2D MIMO阵列面板20向被检对象发送微波毫米波形式的检测信号，检测信号达到被检测对象后产生的回波信号被2D MIMO阵列面板20接收，其承载了与2DMIMO阵列面板20的等效相位中心相对应的回波数据。2D MIMO阵列面板20将回波信号发送至模拟信号处理器21。模拟信号处理器将接收到的功率信号形式的回波信号转换成模拟信号并发送至数模转换器。数模转换器将接收到的模拟信号转换成数字信号并发送至数字信号处理器。数字信号处理器基于接收到的数字信号进行图像重建。

在一些实施例中，安检设备100还可以包括显示装置50，如图1b所示。显示装置50与信号处理装置20相连，可以显示由信号处理装置20所重建的被检对象40的图像。显示装置3可以实现为各种具有显示功能的设备，例如显示屏、投影仪等等。在一些实施例中，信号处理装置30还可以在重建图像之后，根据所重建的被检对象的图像基于预设的标准来判断被检对象是否可能含有危险品。例如可以预先存储诸如违禁种子、毒品、爆炸物之类的危险品的特征模板，通过将重建的图像与模板比对来判断被检对象中是否可能含有危险品，还可以进一步判断可能含有的危险品的类型、数量以及可能含有该类危险品的概率等等。信号处理装置30在检测到被检对象12中含有危险品之后，可以控制显示装置50呈现提示信息，例如提示信息可以指示危险品的种类、含有该危险品的概率等等，以帮助工作人员做出进一步判断，必要时开包检验。

在一些实施例中，安检设备100还可以包括与信号处理装置2相连的报警装置60。在这种情况下，信号处理装置30还可以根据所重建的被检对象40的图像基于预设的标准来判断被检对象40是否可能含有危险品，如果是，则控制报警装置60进行报警。报警装置60可以采用各种形式来实现，包括但不限于诸如扬声器、振动器、警报器等通过音频、振动以及各种其他方式发出警报的装置。还可以设置报警级别，例如信号处理装置30可以在含有危险品的概率较低时，控制报警装置60以较低音量的声音或者较弱的振动来报警，当含有危险品的概率较高时，控制报警装置60以较高音量的声音或者较强的振动来报警。

在一些实施例中，安检设备还可以包括平移装置70。平移装置70可以安装在安检设备100上，用于在2D MIMO阵列面板20所在的平面内平移2D MIMO阵列面板20。例如，平移装置70可以按照预设的路径和速度来平移2D MIMO阵列面板20，使得每当2D MIMO阵列面板20完成扫描任务时(即，每当2D MIMO阵列面板20内的全部发射天线完成检测信号的发射，并且接收天线完成回波信号的接收)，将2D MIMO阵列面板20平移到下一个位置，使得2DMIMO阵列面板20重新开始下一轮扫描，以此类推，从而使得可以利用一个2D MIMO阵列面板20的达到多个2D MIMO阵列面板20的扫描效果，起到节省成本和简化系统结构的作用。下文将进一步对此进行详细说明。

图2a和图2b(统称图2)分别示出了根据本公开另一实施例的安检设备的结构示意图和示意电路图。图2的安检设备200与图1的安检设备100类似，区别至少在于图2的安检设备200还包括三个侧板11、12和13，每个侧板11、12和13上(例如内部或表面)均设置有上述2D MIMO阵列面板。为了简明起见，下面主要对区别部分进行详细描述。在图2中，将安装在底板10上的2D MIMO阵列面板表示为20a，将安装在侧板11、12和13上的2D MIMO阵列面板分别表示为20b、20c和20d，2D MIMO阵列面板20a，20b，20c，20d统称2D MIMO阵列面板20。侧板11与侧板12之间形成第一检测空间，侧板12和侧板13之间形成第二检测空间。在图2a中，第一检测空间和第二检测空间可以分别容纳被检对象40的两个部分，例如人的左脚和右脚。安装在底板10上(例如内部或下方)的2D MIMO阵列面板20a可以用来扫描被检对象40(例如人的双脚)的底部(例如鞋底)，安装侧板11、12和13内部或表面上的2D MIMO阵列面板20b、20c和20d可以用来扫描被检对象40(例如人的双脚)的侧面。

信号处理装置30与2D MIMO阵列面板20a,20b,20c,20d相连。信号处理装置30可以具有以上描述的结构，当然也可以采用其他合适的结构。2D MIMO阵列面板20a,20b,20c,20d分别从不同位置向被检对象40的不同部分发射检测信号并接收来自被检对象40的各部分的回波信号，例如2D MIMO阵列面板20a向人双脚的底部发射检测信号和接收来自人双脚底部的回波信号，2D MIMO阵列面板20b和20c分别向人左脚两侧发射检测信号并接收相应的回波信号，2D MIMO阵列面板20c和20d分别向人右脚两侧发射检测信号并接收相应的回波信号。信号处理装置30可以根据2D MIMO阵列面板20a,20b,20c,20d中每一个的回波信号重建该2D MIMO阵列面板所对应的被检对象部分的图像，例如根据2D MIMO阵列面板20a接收到的回波信号重建人双脚底部的图像，根据2D MIMO阵列面板20b和20c接收到的回波信号分别重建左脚两侧的图像，根据2D MIMO阵列面板20c和20d接收到的回波信号分别重建右脚两侧的图像。信号处理装置30也可以根据2D MIMO阵列面板20a,20b,20c,20d的回波信号的组合来重建被检对象的部分或整体的图像。

以上虽然以三个侧板11、12和13并且每个侧板中设有一个2D MIMO阵列面板为例进行了描述，然而本领域技术人员应清楚，本公开的实施例不限于此，侧板的数量和排列方式以及侧板中2D MIMO阵列面板的数量和排列方式可以根据需要来设计。例如，可以设置一个侧板，该侧板垂直于底板并且位于底板中的2D MIMO阵列面板的上方，该侧板两侧空间分别用于放置人的左脚和右脚，该侧板左右两侧表面或内部分别设置有至少一个2D MIMO阵列面板以分别扫描左脚的右侧和右脚的左侧。在一些实施例中，底板以及侧板的形状和尺寸也可以根据需要来进行设置，以适应不同检测对象的外形和尺寸。例如侧板可以设计成弧形、不规则形状等等，底板可以设计成圆形、不规则形状等等。在一些实施例中，可以提供其他方向延伸的2D MIMO阵列面板，例如可以提供位于侧板上方的顶板，顶板中设置有2DMIMO阵列面板，例如以扫描人体脚面，等等，在此不再赘述。

在一些实施例中，上述安检设备可以与其他安检设备相结合使用，例如可以安装在例如基于毫米波检测的安检门下方，被检对象站立在该安检设备上，在等待毫米波安检门扫描探测的同时，完成对其脚部的成像。该安检设备的检测与成像过程与毫米波安检门可以同时进行，并且可以共用显示装置和\/或报警装置。

下面将参考图3至图10来描述根据本公开实施例的2D MIMO阵列面板20中的2DMIMO天线阵列21的结构。根据本公开的实施例，2D MIMO阵列面板20可以采用10-40GHz芯片来实现，2D MIMO阵列面板20中的2D MIMO天线阵列21可以包括布置成阵列的多个发射天线和多个接收天线，发射天线和接收天线可以安装在基板上，根据需要以多种形式来布置。2DMIMO天线阵列21可以包括至少一个2D MIMO子阵列，每个子阵列大小根据采用等效相位中心的能容忍的误差决定，与成像距离(检测距离)有关。在本公开的实施例中，每个2D MIMO子阵列中相邻发射天线和\/或相邻接收天线之间的距离可以是检测信号的多个频率之一(例如中心工作频率)对应的波长的整数倍(例如1倍、2倍、3倍、4倍、5倍等等)。相邻的等效相位中心之间的距离可以为检测信号的多个频率之一对应的波长的一半。2D MIMO天线阵列21的尺寸可以设计成与成像区域相同，或者略小于或者略大于成像区域，以便确保能够正确重建被检对象的图像，例如2D MIMO天线阵列的长度和宽度可以在30cm-50cm范围内。2D MIMO天线阵列21的成像距离，即2D MIMO天线阵列21与被检对象之间的距离可以在

2cm-30cm范围内。

图3a和3b(统称图3)分别示出了根据本公开一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图和等效相位中心示意图。

如图3a所示，2D MIMO天线阵列包括一个子阵列，该子阵列包括沿水平方向排列的两行发射天线T和沿垂直方向排列的两列接收天线R，两行发射天线T和两列接收天线R形成矩形图案。图3a中，2D MIMO天线阵列的尺寸可以为30cm×30cm，发射天线T和接收天线R的数目分别为46、46，图中为了简明起见发射天线T和接收天线R的数目仅仅是作为示意，而非实际数目。

如图3b所示，发射和接收信号的等效位置可以由天线的相位中心来表示，该等效位置为两个独立天线或孔径的物理中心。在本公开的实施例中，以发射天线与对应的接收天线的连线的中点作为二者的等效相位中心。在MIMO架构下，一个发射天线T对应着多个接收天线R，本公开的实施例中，接收天线R和发射天线T被设置为不处于同一位置，这种发射和接收天线空间分离的系统可以使用一个虚拟的系统模拟，在虚拟系统中，在每一组发射天线T与接收天线R之间添加一个虚拟位置，这个位置被称为等效相位中心。收发天线组合所采集的回波数据，可以等效为其等效相位中心所在位置自发自收天线所采集的回波。

图3中的2D MIMO天线阵列中，相邻的发射天线和相邻的接收天线之间的距离均为检测信号的波长λ，相邻的等效相位中心之间的距离为λ\/2，成像的取样间隔(即等效相位中心的间隔)在λ\/2的量级，这使得重建的图像中不存在伪影叠加。

图4示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。如图4所示，2D MIMO天线阵列包括2×2个子阵列，每个子阵列的尺寸设置成10cm×10cm，2D MIMO天线阵列的总体尺寸为20cm×20cm，发射天线T和接收天线R的数目分别为141、141。

图5示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。如图5所示，2D MIMO天线阵列包括3×3个子阵列，每个子阵列的尺寸为8cm×Scm，2D MIMO天线阵列的总体尺寸为24cm×24cm，发射天线T和接收天线R的数目分别为224、224。

图6示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。如图6所示，2D MIMO天线阵列可以包括2×3个子阵列，每个子阵列的尺寸为10cm×10cm，2D MIMO天线阵列的总体尺寸为20cm×30cm，发射天线T和接收天线R的数目分别为188、213。

图7示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。如图7所示，2D MIMO天线阵列包括2×4个子阵列，每个子阵列的尺寸为10cm×10cm，2D MIMO天线阵列的总体尺寸为20cm×40cm，发射天线和接收天线数目分别为285、235。

除了采用上述的10-40GHz芯片，2D MIMO阵列面板20也可以实现为2-100GHz范围内的其他频率的MIMO芯片。2D MIMO阵列面板20中2D MIMO天线阵列21的长度和宽度可以在30cm-50cm范围内，成像距离(即2D MIMO天线阵列与被检对象的距离)可以在2cm-30cm范围内。表1示出了在2D MIMO天线阵列的总尺寸为30cm×30cm的情况下对于两种不同的子阵列尺寸在不同频段下的发射天线T和接收天线R的数目，其中*表示中心频率。例如，如表1所示，对于30cm×30cm的2D MIMO天线阵列，如果子阵列尺寸为30cm×30cm，那么对于2GHz-20GHz频段的检测信号，发射天线数目为18个，接收天线数目为18个；如果子阵列尺寸为15cm×15cm，那么对于2GHz-20GHz频段的检测信号，发射天线数目为24个，接收天线数目为24个，以此类推。

表1

图8a示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。图8b示出了图8a的2D MIMO天线阵列的等效相位中心的示意图。如图8a所示，2D MIMO天线阵列包括一个子阵列，该子阵列包括沿水平方向排列的一行发射天线T和沿垂直方向排列的一列接收天线R，该一行发射天线T和一行接收天线R交叉形成十字形图案。如图9b所示，图9a的2DMIMO天线阵列的等效相位中心以阵列的形式分布在十字形图案的中心位置。

图9a示出了根据本公开另一实施例的2D MIMO天线阵列的结构示意图。图9b示出了图8a的2D MIMO天线阵列的等效相位中心的示意图。如图9a所示，2D MIMO天线阵列包括一个子阵列，该子阵列包括沿阵列的第一对角线方向排列的一排发射天线T和沿阵列的第二对角线方向排列的一排接收天线R，该一排发射天线T和一排接收天线R交叉，从而在面板上形成对角线形式的十字形图案。如图9b所示，图9b的等效相位中心相对于图8b的等效相位中心旋转了45度(顺时针或者逆时针)，这是因为图9a的2D MIMO天线阵列相对于是图8a的2D MIMO天线阵列旋转45度。

本领域技术人员应清楚，以上仅仅是示例，本公开的2D MIMO天线阵列11的结构不限于此，子阵的尺寸、阵列的尺寸、子阵中天线的排列方式以及天线的数目可以根据需要来调整。

下面参考图10来描述根据本公开实施例的2D MIMO天线阵列的工作原理。如图10所示，以包括4×4个子阵列的2D MIMO天线阵列为例进行描述，其中每个子阵列101具有如图2所示的结构，形成的等效相位中心排列成阵列102的形式(也称作等效相位中心网)，(n _{x<\/sub>，n_{y<\/sub>)表示等效相位中心在阵列(等效相位中心网)中的坐标。该2D MIMO天线阵列的成像区域103的中心参考点由设计图}}

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