毫米波焦平面成像系统的研究与应用

1.毫米波焦平面成像的基本原理

图4.4-50所示是美国Millitech公司研制成的94GHz的焦平面成像系统，它由两大部分组成：光学部分和焦平面阵（FPA）。其中光学部分由介质透镜组成，F/D=1.1，D=ϕ30cm。为使结构紧凑，光学系统借助于扭转反射镜和传输透镜构成折叠式传输系统，这样光程可缩短2/3。焦平面阵由卡片式阵元板组成，每片有8×8个阵元，共有1536个阵元，每一个阵元可在1千米距离内分辨3m，每一个阵元的像素有16×24道，每一个道都是一个宽带双边带超外差式接收机。

2.毫米波焦平面成像的主要应用

（1）违禁品安全检查众所周知，人体皮肤、衣服和由金属或塑料制成的武器，其噪声温度有很大的不同。美国Millitech公司研制成的超小型毫米波焦平面成像系统，由64个阵元组成，用于检查违禁品十分成功，可以很清楚地显示出隐藏在衣服内层的金属或塑料制手枪等违禁品。

（2）低能见度下飞机的安全着陆系统现代的飞机自动驾驶着陆系统，由于造价昂贵，设备复杂，缺乏灵活性等原因，还未被广泛采用。应用毫米波焦平面成像技术来发展飞机的安全着陆系统是很有前途的。它可以为驾驶员提供清晰的前方视场。并且是完全自主的，不需要其他地面设备的支撑。(www.xing528.com)

例如英国DRA研制成功的由毫米波所构成的低能见度下飞机的安全着陆系统，就是一个十分成功的例子。

（3）毫米波焦平面成像系统的其他应用毫米波焦平面成像系统应用于托克马克的等离子体诊断，适用于研究等离子体内短期发生的单次突发事件，具有很高的空间分辨率。它还可以在射电天文望远镜中应用于对超新星的成像，具有很高的角分辨率。

图4.4-50 毫米波焦平面成像原理图