本發(fā)明屬于安檢系統(tǒng)領域，更具體地說，是涉及一種毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)及安全檢測方法。

背景技術(shù)：

近年來，安全問題日益得到世界人民的關注，對安檢系統(tǒng)的可靠性與智能化也提出了更高的要求。

傳統(tǒng)的金屬探測器只能對近距離小范圍目標進行檢測，效率低，已遠遠不能滿足安檢的需求。盡管x光等各種射線具有很強的穿透力，但會對被測人體造成輻射傷害，即使當前存在低輻射劑量的x光機，但其依然不容易被公眾接受。紅外線是靠物體表面溫度成像，在有織物遮擋的情況下無法清晰成像。而毫米波成像系統(tǒng)不僅可以檢測出隱藏在織物下的金屬物體，還可以檢測出塑料手槍，炸藥等危險品，獲得的信息更加詳盡、準確，可以大大地降低誤警率。因此，近年來毫米波成像技術(shù)在人員安檢等方面得到了更加廣泛的應用。

毫米波成像技術(shù)會使用到毫米波雷達。毫米波雷達是指雷達發(fā)射信號頻率在毫米波頻段，毫米波的頻率為30ghz到300ghz(波長從1mm到10mm)，在實際工程應用中，常把毫米波的低端頻率降到26ghz。在電磁波譜中，毫米波頻率的位置介于微波與紅外之間。與微波相比，毫米波的典型特點是波長短、頻帶寬(具有很廣闊的利用空間)以及在大氣中的傳播特性。與紅外相比，毫米波具有全天候工作的能力并且可用于煙塵，云霧等惡劣環(huán)境下。在微波頻段越來越擁擠的情況下，毫米波兼顧微波的優(yōu)點，并且還具備低頻段微波所不具備的一些優(yōu)點。

具體來說，毫米波主要有以下幾個特點：1、精度高，毫米波雷達更容易獲得窄的波束和大的絕對帶寬，使得毫米波雷達系統(tǒng)抗電子干擾能力更強；2、在多普勒雷達中，毫米波的多普勒頻率分辨率高；3、在毫米波成像系統(tǒng)中，毫米波對目標的形狀結(jié)構(gòu)敏感，區(qū)別金屬目標和背景環(huán)境的能力強，獲得的圖像分辨率高，因此可提高對目標識別與探測能力4、毫米波能夠穿透等離子體；5、與紅外激光相比，毫米波受惡劣自然環(huán)境的影響??；6、毫米波系統(tǒng)體積小、重量輕，因此與微波電路相比，毫米波電路尺寸要小很多，從而毫米波系統(tǒng)更易集成。正是這些獨特的性質(zhì)賦予了毫米波技術(shù)的廣泛應用前景，尤其是在無損檢測和安檢領域。

在毫米波成像發(fā)展初期，毫米波成像系統(tǒng)都使用單通道的機械掃描體制，這種成像體制結(jié)構(gòu)簡單但掃描時間比較長。為了縮短掃描時間，millivision公司研制了veta125成像儀，該成像儀除發(fā)射掃描系統(tǒng)外，還具有8×8的陣列接收機制，但這種成像儀更適合于室外大范圍的遠程監(jiān)測，而且視場不到50厘米。trex公司還研制了一套pmc-2成像系統(tǒng)，此成像系統(tǒng)中的天線單元采用了3mm相控陣天線的技術(shù)。pmc-2成像系統(tǒng)采用了中心頻率為84ghz的毫米波，這種成像系統(tǒng)的工作頻率由于接近太赫茲頻段，因而成本較高。lockheedmartin公司也研制了一套焦平面成像陣列成像系統(tǒng)，其采用的毫米波的中心頻率為94ghz。trw公司研制了一套被動的毫米波成像系統(tǒng)，此套系統(tǒng)采用的毫米波的中心頻率為89ghz。lockheedmartin和trw這兩家公司的成像系統(tǒng)的視場都較小，通常也不到50厘米。

現(xiàn)階段在毫米波成像領域，毫米波成像研究成果主要集中在西北太平洋實驗室(pacificnorthwestnationallaboratory)。此實驗室中的mcmakin等人，開發(fā)了一套三維全息成像掃描系統(tǒng)，此套成像系統(tǒng)的掃描機制是基于圓柱掃描，并且這套系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了毫米波成像系統(tǒng)的商業(yè)化。該成像系統(tǒng)采用的是主動成像機制，通過全息算法反演得到目標的三維毫米波圖像。此項技術(shù)已經(jīng)授權(quán)l(xiāng)-3communications和saveview有限公司，他們生產(chǎn)出的產(chǎn)品分別用于車站碼頭等場所的安檢系統(tǒng)中和試選服裝之中。但是由于這種系統(tǒng)采用了384個收發(fā)單元，因而成本較高。

并且，目前在人員安檢方面采用的毫米波成像技術(shù)都是運用雷達運動、目標不動的合成孔徑雷達(sar)成像原理，在安檢時存在成像速度慢、視場小的問題。并且，現(xiàn)有的安檢系統(tǒng)在安檢人體時，安檢人員需要使用安檢設備在被檢人員的身體上來回移動，這對于安檢人員和被檢人員而言存在不方便的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有安檢中使用的毫米波成像安全檢測系統(tǒng)存在成像速度慢、視場小的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)，包括：傳送裝置，傳送裝置用于傳送被檢對象；毫米波收發(fā)模塊，毫米波收發(fā)模塊用于生成發(fā)送給被檢對象的毫米波發(fā)射信號并接收和處理回波信號；天線陣列，天線陣列與毫米波收發(fā)模塊連接，天線陣列包括發(fā)射天線陣列和接收天線陣列，發(fā)射天線陣列包括多個發(fā)射天線，接收天線陣列包括多個接收天線，各發(fā)射天線和各接收天線一一對應，以發(fā)送毫米波發(fā)射信號和接收回波信號；開關陣列，開關陣列包括發(fā)射開關陣列和接收開關陣列，發(fā)射開關陣列由多個發(fā)射開關組成，接收開關陣列由多個接收開關組成；開關控制單元，開關控制單元包括發(fā)射開關控制單元和接收開關控制單元，發(fā)射開關控制單元與發(fā)射開關陣列電連接，接收開關控制單元與接收開關陣列電連接，以根據(jù)預設的時序控制各發(fā)射開關和各接收開關的通斷；正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊，正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端與毫米波收發(fā)模塊連接，以對回波信號進行采集、校正和處理；圖像顯示單元，圖像顯示單元與正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端連接，以將回波信號生成并顯示被檢對象的三維圖像。

進一步地，毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)還包括報警裝置，與正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊連接，報警裝置用于提示有無危險物品的存在。

進一步地，毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)還包括門裝置，傳送裝置穿過門裝置，毫米波收發(fā)模塊、天線陣列設置在門裝置上。

進一步地，傳送裝置包括：皮帶，皮帶穿過門裝置，皮帶用于傳送被檢對象；電機，電機與皮帶驅(qū)動連接，以驅(qū)動皮帶運動。

進一步地，毫米波收發(fā)模塊包括：發(fā)射鏈路，發(fā)射鏈路用于生成發(fā)送給被檢對象的毫米波發(fā)射信號；接收鏈路，接收鏈路用于接收被檢對象返回的回波信號，并對回波信號進行處理以發(fā)送給正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊；校正回路，校正回路用于校正第一振蕩源的輸入電壓的線性度，并對毫米波發(fā)射信號的頻率進行校正。

進一步地，發(fā)射鏈路包括：第一振蕩源，第一振蕩源是工作在第一頻率范圍內(nèi)的壓控振蕩源器；第一功分器，第一功分器的輸入端與壓控振蕩源器連接；第一功率放大器，第一功率放大器與第一功分器的輸出端連接，以對第一功分器的一路輸出信號的功率進行放大以達到第一二倍頻器的驅(qū)動功率范圍；第一二倍頻器，將第一功率放大器輸出的信號二倍頻至第二頻率范圍，并將二倍頻后的信號輸出至第一濾波器；第一濾波器，對第一二倍頻器產(chǎn)生的雜散信號進行抑制，并將濾波后的信號輸出至第二功率放大器；第二功率放大器，對第一濾波器輸出的信號進行功率放大以達到第二二倍頻器的驅(qū)動功率范圍；第二二倍頻器，將第二功率放大器輸出的信號二倍頻至第三頻率范圍，并將二倍頻后的信號輸出至第二濾波器；第二濾波器，對第二二倍頻器產(chǎn)生的雜散信號進行抑制，并將濾波后的信號輸出至第三功率放大器；第三功率放大器，對第二濾波器輸出的信號進行功率放大，放大后的信號輸出至第二功分器的輸入端口；第二功分器，將第三功率放大器的輸出信號通過其中一個輸出端口輸出至第四功率放大器；第四功率放大器，將第二功分器中其中一個輸出端口的信號輸出至第一正交混頻器的本振端口；第一正交混頻器，將發(fā)射中頻鏈路的發(fā)射中頻信號和第四功率放大器的輸出信號進行正交混頻，射頻端得到混頻的毫米波信號并輸出至第五功率放大器；第五功率放大器，將正交混頻器的射頻端的混頻信號進行功率放大并輸出至發(fā)射天線。

進一步地，接收鏈路包括：第一低噪聲放大器，第一低噪聲放大器放大來自接收天線接收的毫米波信號，并輸出至第二正交混頻器的射頻輸入端口；第二正交混頻器，第二正交混頻器的本振端口輸入來自第二功分器的第二個輸出端口并經(jīng)第六功率放大器放大的的發(fā)射信號與來自第一低噪聲放大器的信號并進行正交混頻得到輸出中頻信號；輸出中頻信號將攜帶有被檢對象信息的信號送入正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊進行處理和分析。

進一步地，校正回路包括：第七功率放大器，第七功率放大器放大來自第一功分器的另外一路輸出信號，并輸出至第一除法器，第一除法器輸出頻率范圍是第四頻率范圍；第一除法器將輸出信號輸出至第三濾波器進行濾波處理，并將濾波后的信號輸出至第二除法器，第二除法器的輸出頻率范圍是第五頻率范圍；第二除法器，將輸出信號輸出至第四濾波器進行濾波處理，并將濾波后的信號輸出至正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊進行壓控振蕩源輸入電壓的校正。

進一步地，第一頻率范圍為f1～f2，第二頻率范圍為2f1～2f2，第三頻率范圍為4f1～4f2，第四頻率范圍為f1/x～f2/x，第五頻率范圍為f1/xy～f2/xy，其中x、y是大于1的整數(shù)。

進一步地，在正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊中，解調(diào)和采集來自毫米波收發(fā)模塊的回波信號，將回波信號與空間位置信號聯(lián)系到一起，然后進行傅里葉變換和傅里葉逆變換來得到三維圖像。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種使用上述的毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)對被檢對象進行檢測的安全檢測方法，包括以下步驟：s1：傳送裝置移動被檢對象；s2：毫米波收發(fā)模塊生成毫米波發(fā)射信號；s3：開關控制單元根據(jù)預設的時序控制開關陣列；s4：開關陣列根據(jù)預設的時序控制天線陣列的發(fā)射和接收，以使各對應設置的發(fā)射天線和接收天線依次進行毫米波的發(fā)射和接收；其中，發(fā)射天線將毫米波收發(fā)模塊生成的毫米波發(fā)射信號發(fā)射給被檢對象，接收天線接收被檢對象返回的回波信號并將回波信號發(fā)送給毫米波收發(fā)模塊；s5：毫米波收發(fā)模塊對回波信號進行處理并發(fā)送給正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊；s6：正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊對來自毫米波收發(fā)模塊的信號進行采集、校正和處理；s7：經(jīng)處理后的信號在圖像顯示單元生成并顯示被檢對象的三維圖像。

進一步地，毫米波實時成像安全系統(tǒng)包括報警裝置，安全檢測方法還包括步驟s8：報警裝置對存在危險物質(zhì)的被檢對象進行報警。

本發(fā)明提供的毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)的有益效果在于：

1、采用雷達不動、目標運動的逆合成孔徑雷達(isar)成像原理，在被檢對象移動時對其實時成像，相比于現(xiàn)有安檢系統(tǒng)使用的毫米波成像系統(tǒng)提高了成像速度。并且，相比于合成孔徑雷達(sar)成像一般只能獲得不到50厘米的視場，逆合成孔徑雷達(isar)成像的視場可以達到幾米甚至幾十米，大大擴大了視場，從而擴大了安檢人員的觀測范圍。

2、通過傳送裝置10移動被檢對象，當被檢對象為人時，被檢人員在移動過程中在圖像顯示單元13上生成并顯示三維圖形，安檢人員通過觀測被檢人員身體的三維圖就可判斷其是否攜帶危險物品，從而消除了安檢人員使用安檢設備在被檢人員的身體上來回移動產(chǎn)生的不方便的問題。

3、由多個開關組成開關陣列，由多個天線組成天線陣列，開關控制單元根據(jù)預設的時序控制開關陣列，使得開關陣列根據(jù)時序控制天線陣列中各個天線的發(fā)射和接收，進而使各對應設置的發(fā)射天線和接收天線可以根據(jù)被檢對象的移動依次進行毫米波的發(fā)射和接收，從而只需一個毫米波收發(fā)模塊11就能滿足對被檢對象在不同位置的不同部位進行掃描，相比于現(xiàn)有的需要給每對天線對應設置一個信號收發(fā)模塊的成像系統(tǒng)來說減少了信號收發(fā)模塊的數(shù)量，從而降低了使用成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)的組成框圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)中的毫米波收發(fā)模塊的電路圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的毫米波實時成像安全檢測方法的流程圖。

其中，圖中各附圖標記：

10、傳送裝置；11、毫米波收發(fā)模塊；12、正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊；13、圖像顯示單元；14、報警裝置；15a、發(fā)射開關控制單元；15b、接收開關控制單元；16a、發(fā)射開關陣列；16b、接收開關陣列；17、發(fā)射天線陣列；18、接收天線陣列；19、門裝置；23、皮帶；24、電機；301、第一振蕩源；302、第一功分器；303、第一功率放大器；304、第一二倍頻器；305、第一濾波器；306、第二功率放大器；307、第二二倍頻器；308、第二濾波器；309、第三功率放大器；310、第二功分器；311、第四功率放大器；312、第一正交混頻器；313、第五功率放大器；314、第一低噪聲放大器；315、第二正交混頻器；316、第六功率放大器；317、第七功率放大器；318、第一除法器；319、第三濾波器；320、第二除法器；321、第四濾波器。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者間接在該另一個元件上。當一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或間接連接至該另一個元件上。

需要理解的是，術(shù)語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

為了解決現(xiàn)有安檢中使用的毫米波成像安全檢測系統(tǒng)存在成像速度慢、視場小的問題，本發(fā)明提供了一種毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)及安全檢測方法。

如圖1和圖2所示，毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)包括：傳送裝置10，傳送裝置10用于傳送被檢對象；毫米波收發(fā)模塊11，毫米波收發(fā)模塊11用于生成發(fā)送給被檢對象的毫米波發(fā)射信號并接收和處理回波信號；天線陣列，天線陣列與毫米波收發(fā)模塊11連接，天線陣列包括發(fā)射天線陣列17和接收天線陣列18，發(fā)射天線陣列17包括多個發(fā)射天線，接收天線陣列18包括多個接收天線，各發(fā)射天線和各接收天線一一對應，以發(fā)送毫米波發(fā)射信號和接收回波信號；開關陣列，開關陣列包括發(fā)射開關陣列16a和接收開關陣列16b，發(fā)射開關陣列16a由多個發(fā)射開關組成，接收開關陣列16b由多個接收開關組成；開關控制單元，開關控制單元包括發(fā)射開關控制單元15a和接收開關控制單元15b，發(fā)射開關控制單元15a與發(fā)射開關陣列16a電連接，接收開關控制單元15b與接收開關陣列16b電連接，以根據(jù)預設的時序控制各發(fā)射開關和各接收開關的通斷；正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12，正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12的輸入端與毫米波收發(fā)模塊11連接，以對回波信號進行采集、校正和處理；圖像顯示單元13，圖像顯示單元13與正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12的輸出端連接，以將回波信號生成并顯示被檢對象的三維圖像。

參見圖4，使用該毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)檢測被檢對象時，包括以下步驟：s1：傳送裝置10移動被檢對象；s2：毫米波收發(fā)模塊11生成毫米波發(fā)射信號；s3：開關控制單元控制開關陣列；s4：開關陣列根據(jù)時序控制天線陣列的發(fā)射和接收，以使各對應設置的發(fā)射天線和接收天線依次進行毫米波的發(fā)射和接收；其中，發(fā)射天線將毫米波收發(fā)模塊11生成的毫米波發(fā)射信號發(fā)射給被檢對象，接收天線接收被檢對象返回的回波信號并將回波信號發(fā)送給毫米波收發(fā)模塊11；s5：毫米波收發(fā)模塊11對回波信號進行處理并發(fā)送給正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12；s6：正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12對來自毫米波收發(fā)模塊11的信號進行采集、校正和處理；s7：經(jīng)處理后的信號在圖像顯示單元13生成并顯示被檢對象的三維圖像。

該毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)采用雷達不動、目標運動的逆合成孔徑雷達(isar)成像原理，通過靜止雷達對運動目標進行成像，可以對移動目標進行實時準確的成像，因此，在安檢過程中，通過傳送裝置10移動被檢對象，被檢對象在移動過程中，毫米波收發(fā)模塊11首先生成發(fā)射信號經(jīng)發(fā)射天線發(fā)送給被檢對象，被檢對象返回帶有其信息的回波信號給接收天線，接收天線接收到回波信號再依次發(fā)送給毫米波收發(fā)模塊11和正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12，帶有被檢對象信息的回波信號經(jīng)正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12采集、校正和處理后被發(fā)送至圖像顯示單元13，在圖像顯示單元13中生成和顯示被檢對象的三維圖像。安檢人員通過觀察被檢對象的三維圖像就可知道被檢對象是否藏有危險物品。這種毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)存在以下優(yōu)點：

1、采用雷達不動、目標運動的逆合成孔徑雷達(isar)成像原理，在被檢對象移動時對其實時成像，相比于現(xiàn)有安檢系統(tǒng)使用的毫米波成像系統(tǒng)提高了成像速度。并且，相比于合成孔徑雷達(sar)成像一般只能獲得不到50厘米的視場，逆合成孔徑雷達(isar)成像的視場可以達到幾米甚至幾十米，大大擴大了視場，從而擴大了安檢人員的觀測范圍。

2、通過傳送裝置10移動被檢對象，當被檢對象為人時，被檢人員在移動過程中在圖像顯示單元13上生成并顯示三維圖形，安檢人員通過觀測被檢人員身體的三維圖就可判斷其是否攜帶危險物品，從而消除了安檢人員使用安檢設備在被檢人員的身體上來回移動產(chǎn)生的不方便的問題。

3、由多個開關組成開關陣列，由多個天線組成天線陣列，開關控制單元根據(jù)預設的時序控制開關陣列，使得開關陣列根據(jù)時序控制天線陣列中各個天線的發(fā)射和接收，進而使各對應設置的發(fā)射天線和接收天線可以根據(jù)被檢對象的移動依次進行毫米波的發(fā)射和接收，從而只需一個毫米波收發(fā)模塊11就能滿足對被檢對象在不同位置的不同部位進行掃描，相比于現(xiàn)有的需要給每對天線對應設置一個信號收發(fā)模塊的成像系統(tǒng)來說減少了信號收發(fā)模塊的數(shù)量，從而降低了使用成本。

可選的，為了節(jié)省人力，毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)還包括報警裝置14，報警裝置14與正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12連接，安全檢測時還包括s8：當圖像顯示單元13顯示的三維圖像中存在危險物品的信息時，報警裝置14發(fā)出報警信號，提醒安檢人員用于提示有危險物品的存在?？蛇x的，報警裝置14可以是蜂鳴器。

參見圖2，毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)還包括門裝置19，傳送裝置10穿過門裝置19，毫米波收發(fā)模塊11、天線陣列設置在門裝置19上。傳送裝置10包括：皮帶23，皮帶23穿過門裝置19，皮帶23用于傳送被檢對象；電機24，電機24與皮帶23驅(qū)動連接，以驅(qū)動皮帶23運動。

具體而言，在每側(cè)門裝置19上固定有n個發(fā)射天線組成一列發(fā)射天線陣列17和n個接收天線組成一列接收天線陣列18，在天線陣列后側(cè)裝有開關陣列、開關控制單元以及正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集單元12，在門裝置19一側(cè)裝有圖像顯示單元13以及報警裝置14。其中n是大于等于2的整數(shù)。

此外，按照時序控制n個毫米波發(fā)射天線和n個接收天線進行多次毫米波信號的發(fā)射和接收，從而完成對移動的被檢對象的前后面的回波信號的采集。例如，對n個毫米波發(fā)射天線的控制可以通過單刀多擲開關來實現(xiàn)，當然也可以采用本領域已知的任何時序控制。

還需要注意，發(fā)射天線以及對應的接收天線的數(shù)量可以根據(jù)門裝置19的高度以及所要實現(xiàn)的成像速度等參數(shù)來設置，而門裝置19的高度又可以根據(jù)被檢對象的高度來確定。此外，門裝置19的側(cè)壁與被檢人員的腳印之間的水平距離可以根據(jù)天線參數(shù)等指標來確定。上面提及的尺寸的設置對于本領域技術(shù)人員來說是顯而易見的，因此不再進行詳細描述。

例如，一個毫米波收發(fā)模塊11可以給一個單刀四擲開關輸入毫米波信號，而這個單刀四擲開關又可以給四個單刀四擲開關輸入毫米波信號，而這四個單刀四擲開關又可以給16個單刀四擲開關輸入毫米波信號，這樣就可以有64個發(fā)射天線，從而組成發(fā)射天線陣列17，用于將發(fā)射的毫米波信號發(fā)射到人體的不同位置處。如上所述，這64個發(fā)射天線并非同時工作，而是例如通過三層單刀四擲開關來控制，使它們逐個地進行發(fā)射，當然也可以采用單刀五擲或者其他單刀多擲開關進行發(fā)射天線和接收天線的數(shù)量控制。

在本實施例中，毫米波收發(fā)模塊11包括發(fā)射鏈路、接收鏈路和校正回路。其中，發(fā)射鏈路用于生成發(fā)送給被檢對象的毫米波發(fā)射信號；接收鏈路用于接收被檢對象返回的回波信號，并對回波信號進行處理以發(fā)送給正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12；校正回路用于校正第一振蕩源的輸入電壓的線性度，并對毫米波發(fā)射信號的頻率進行校正。

進一步地，如圖3所示，發(fā)射鏈路包括依次連接的第一振蕩源301、第一功分器302、第一功率放大器303、第一二倍頻器304、第一濾波器305、第二功率放大器306、第二二倍頻器307、第二濾波器308、第三功率放大器309、第二功分器310、第四功率放大器311、第一正交混頻器312和第五功率放大器313。其中，第一振蕩源301是工作在第一頻率范圍內(nèi)的壓控振蕩源器；第一功率放大器303對第一功分器302的一路輸出信號的功率進行放大以達到第一二倍頻器304的驅(qū)動功率范圍；第一二倍頻器304將第一功率放大器303輸出的信號二倍頻至第二頻率范圍，并將二倍頻后的信號輸出至第一濾波器305；第一濾波器305對第一二倍頻器304產(chǎn)生的雜散信號進行抑制，并將濾波后的信號輸出至第二功率放大器306；第二功率放大器306對第一濾波器305輸出的信號進行功率放大以達到第二二倍頻器307的驅(qū)動功率范圍；第二二倍頻器307將第二功率放大器306輸出的信號二倍頻至第三頻率范圍，并將二倍頻后的信號輸出至第二濾波器308；第二濾波器308對第二二倍頻器307產(chǎn)生的雜散信號進行抑制，并將濾波后的信號輸出至第三功率放大器309；第三功率放大器309對第二濾波器308輸出的信號進行功率放大，放大后的信號輸出至第二功分器310的輸入端口；第二功分器310將第三功率放大器309的輸出信號通過其中一個輸出端口輸出至第四功率放大器311；第四功率放大器311將第二功分器310中其中一個輸出端口的信號輸出至第一正交混頻器312的本振端口；第一正交混頻器312將發(fā)射中頻鏈路的發(fā)射中頻信號和第四功率放大器311的輸出信號進行正交混頻，射頻端得到混頻的毫米波信號并輸出至第五功率放大器313；第五功率放大器313將第一正交混頻器312的射頻端的混頻信號進行功率放大并輸出至發(fā)射天線。

通過對發(fā)射信號的多級二倍頻、多級放大以及多級濾波，提高了發(fā)射信號的頻率及功率。

進一步地，接收鏈路包括相連接的第一低噪聲放大器314和第二正交混頻器315。第一低噪聲放大器314放大來自接收天線接收的毫米波信號，并輸出至第二正交混頻器315的射頻輸入端口；第二正交混頻器315的本振端口輸入來自第二功分器310的第二個輸出端口并經(jīng)第六功率放大器316放大的發(fā)射信號與來自第一低噪聲放大器314的信號并進行正交混頻得到輸出中頻信號。輸出中頻信號將攜帶有被檢對象信息的信號送入正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12進行處理和分析。

再進一步地，校正回路包括第七功率放大器317、第一除法器318和第二除法器320。其中，第七功率放大器317放大來自第一功分器302的另外一路輸出信號，并輸出至第一除法器318，第一除法器318輸出頻率范圍是第四頻率范圍；第一除法器318將輸出信號輸出至第三濾波器319進行濾波處理，并將濾波后的信號輸出至第二除法器320，第二除法器320的輸出頻率范圍是第五頻率范圍；第二除法器320將輸出信號輸出至第四濾波器321進行濾波處理，并將濾波后的信號輸出至正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12進行壓控振蕩源輸入電壓的校正。

在本實施例中，第一頻率范圍為f1～f2，第二頻率范圍為2f1～2f2，第三頻率范圍為4f1～4f2，第四頻率范圍為f1/x～f2/x，第五頻率范圍為f1/xy～f2/xy，其中x、y是大于1的整數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元的處理能力選擇。

進一步地，在正交解調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊12中，解調(diào)和采集來自毫米波收發(fā)模塊11的回波信號，將回波信號與空間位置信號聯(lián)系到一起，然后進行傅里葉變換和傅里葉逆變換來得到三維圖像。

本發(fā)明通過采用上述毫米波實時成像安全檢測系統(tǒng)，與現(xiàn)有的毫米波成像儀器相比，具有以下突出的優(yōu)點：

(1)價格低廉：本發(fā)明利用電機使傳送帶裝置實現(xiàn)面陣列的掃描效果，極大地降低了成本。

(2)結(jié)構(gòu)簡單，易集成：本發(fā)明采用多個單刀多擲開關控制毫米波收發(fā)天線的工作順序，并且采用調(diào)頻信號源及毫米波器件進行系統(tǒng)的搭建，大大降低了系統(tǒng)的復雜度，同時也提高了系統(tǒng)的集成度。

(3)分辨率高：本發(fā)明采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)、超外差技術(shù)以及逆合成孔徑成像技術(shù)，提高了三維圖像平面和深度的分辨率。

(4)成像時間快：本發(fā)明采用傳送帶傳送被檢對象向前進方向運動，從門裝置的一側(cè)移動到另一側(cè)即可實現(xiàn)成像，節(jié)約了用戶時間同時也大大提高了成像速度。

(5)視場增加：與現(xiàn)有的50厘米以下的視場相比，本發(fā)明的實施例可以達到幾米，甚至幾十米的視場。

(6)信噪比高：系統(tǒng)采用主動式毫米波成像，通過控制各個毫米波器件的輸出功率范圍來提高天線的發(fā)射功率，當然，發(fā)射功率在安全輻射范圍之內(nèi)，使得回波信號信噪比遠遠高于被動式毫米波成像系統(tǒng)接收信號的信噪比，進而獲得更高的成像質(zhì)量。

(7)用途廣泛：利用毫米波成像技術(shù)高分辨率及結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，可以進行各類大型儀器外層損傷的檢測，也適用于違禁品的檢測。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。