镜面反射综合孔径成像方法研究

发布时间：2021-06-30 14:49

　　常规的综合孔径成像方法需要进行相干探测,阵列单元为结构复杂的超外差结构,随着成像频率的增加,其研制难度和性能要求将限制综合孔径成像技术在高频段的发展。文章提出的镜面反射综合孔径成像方法采用非相干探测方法,通过探测器阵列或单元扫描对目标场景进行幅度（功率）探测即可获得可视度函数,然后通过成像反演方法获得场景的亮温图像。镜面反射综合孔径成像方法使用的非相干探测单元结构简单,实现难度低,可避免在高频段实现综合孔径成像的难点。镜面反射综合孔径成像方法相比常规综合孔径成像方法实现相同的成像结果可节约一半的天线阵列孔径,并且最少只需一个阵列单元即可实现综合孔径成像。通过理论分析、仿真计算和点目标源成像实验对镜面反射综合孔径成像技术进行了研究。镜面反射综合孔径成像技术为实现综合孔径成像技术提供了一种新途径。 

【文章来源】：微波学报. 2020,36(03)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

扩展源成像仿真(N=200)

式中,λ为电磁波波长;θ为电磁波信号传播方向与镜面的夹角,即电磁波入射角度,取值范围为(0°, 90°);A(θ)为电磁波传播方向与镜面的夹角为θ时对应的电磁波幅度;f0为电磁波频率;t为电磁波传播时间;φM=4πLMsinθ/λ为第M个天线单元接收到的两信号波程差。直接入射信号v1和镜面反射信号v2在第M个天线处形成的干涉信号经功率探测获得的功率P为:

本文利用在Ka波段进行点目标源成像实验,在实验上初步验证了镜面反射综合孔径成像技术的成像能力。图5和图6分别为点目标源成像实验框图和实验场景图,信号源(安立公司,MG3694B)输出功率为5 dBm 的37.5 GHz点频信号,辐射天线(点目标源)为Ka波段标准增益喇叭天线(恒达微波技术开发有限公司,HD-320SGAH20K),接收天线为Ka波段标准矩形波导(恒达微波技术开发有限公司,BJ320)。电动升降平移台(北京卓立汉光仪器有限公司,DZKSA800-11-Z)带动矩形波导在金属(铝)反射镜处沿金属反射镜法线方向向上进行扫描,扫描步进为1 mm,共扫描200个点。利用频谱仪(安捷伦科技有限公司,E4447A)测量每个扫描点接收到的信号功率,通过采集到的信号功率可推导出镜面反射综合孔径成像反演所需要的可视度函数值。图6 点源成像实验场景图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3257946