[发明专利]基于光学上变频的被动毫米波扫描成像系统

权利要求书

1.一种基于光学上变频的被动毫米波扫描成像系统，其特征是：所述的基 于光学上变频的被动毫米波扫描成像系统包括毫米波接收天线子系统、毫米波 信号预处理子系统、电光调制子系统、光电探测子系统、控制子系统、数据采 集处理与显示子系统；所述的毫米波接收天线子系统对视场进行二维机械扫描， 接收视场中的毫米波辐射；所述的毫米波信号预处理子系统包括毫米波开关和 低噪声放大器，所述的毫米波开关控制毫米波信号传输的通断状态，把毫米波 信号转换为周期信号，所述的低噪声放大器对毫米波信号功率进行放大；所述 的电光调制子系统包括激光器、电光调制器和光学滤波器，所述的电光调制子 系统通过电光调制和滤除载波把毫米波信号转换为光信号；所述的光电探测子 系统包括光电探测器、跨阻放大器和锁相放大器，所述的光电探测器和跨阻放 大器把光信号转换为电压信号，然后由所述的锁相放大器检测该电压信号中的 有效信号；所述的控制子系统控制天线扫描和数据采集的同步；所述的数据采 集处理与显示子系统对所述的光电探测子系统输出的电压信号进行采集和处理 后，得到视场的亮温图像，并显示图像。

2.按照权利要求1所述的一种基于光学上变频的被动毫米波扫描成像系 统，其特征在于所述的毫米波接收天线子系统包括毫米波天线和机械扫描装置； 所述的毫米波天线在所述的机械扫描装置控制下对视场进行二维扫描，接收视 场中的毫米波辐射；所述的毫米波天线是卡塞格林天线、前馈抛物面天线或喇 叭天线。

3.按照权利要求1所述的一种基于光学上变频的被动毫米波扫描成像系统， 其特征在于所述的电光调制器把毫米波信号调制到所述的激光器输出的激光的 边带上；所述的滤波器滤掉载波，保留±1级边带或其中的一个边带；所述的光 学滤波器为介质薄膜型滤波器、阵列波导光栅型滤波器或光纤光栅滤波器。

4.按照权利要求3所述的一种基于光学上变频的被动毫米波扫描成像系统， 其特征在于所述的激光器输出激光为连续波激光，要求中心波长稳定、线宽窄。

5.按照权利要求1所述的一种基于光学上变频的被动毫米波扫描成像系统， 其特征在于所述的光电探测器为PIN光电二极管或雪崩光电二极管；所述的光 电探测器把光信号转换为电流；所述的跨阻放大器把所述的光电探测器输出的 电流放大为电压；所述的锁相放大器检测跨阻放大器输出的电压信号，滤除直 流噪声。

6.按照权利要求1所述的一种基于光学上变频的被动毫米波扫描成像系统， 其特征在于所述的数据采集处理与显示子系统包括数据采集部分、数据处理部 分和显示器；所述的数据采集部分和数据处理部分对所述的锁相放大器输出的 电压信号采集和处理后，得到目标的亮温图像，并用所述的显示器显示所得图 像。