[发明专利]一种能匹配成像曲面且空间精度可调的微波天线阵列系统

说明书

本发明属于微波诊断技术领域，具体涉及一种能匹配成像曲面且空间精度可调的微波天线阵列系统，由多个阵列单元和机械滑动机构组成；阵列单元包括微波天线、前置微波放大器，微波混频器，中频放大器，本振倍频器和放大器；阵列单元通过天线滑动套壳与机械滑动机构连接，本系统可以在不对光学成像系统进行补偿的情况下，通过调节每个天线的位置和方向来实现探测面与成像面匹配，从而获得清晰的成像效果，其具有灵活性高，精度可调的优势，能够提高探测效率。

技术领域

本发明属于微波诊断技术领域，具体涉及一种微波天线阵列系统。

背景技术

微波成像相对于可见光成像和红外成像等诊断具有一些独特的优点，可透视物体，可用于浓雾、肿瘤、救灾和安全等方面的检测，在磁约束聚变等离子体研究中，微波成像是研究等离子体二维和三维湍流结构的重要工具，其关键部件为可进行多空间点或相空间测量的微波天线阵列系统。

由于微波的波长较长，范围较宽，从分米波到毫米到亚毫米，且测量区域变化较大，在较宽的参数范围内，光学系统的成像面通常无法设计到一个平面上。当参数范围较窄时，经光学系统的特别设计，如在光学系统中加入辅助的场曲透镜组，对成像面的场曲进行校正，使之与微波天线系统的探测面进行匹配。但是当参数改变，如测量区域或工作频率发生较大变化时，成像的场曲将变得比较严重，使成像质量变差。

解决这一问题的一个办法是设计新的光学系统，使之适应新的测量条件；另一个办法是在光路中加入辅助的场曲透镜组，修正光学成像系统的成像面，但是这种方法对前期的设计和校准有很高的要求，成本非常高，操作起来也不灵活，在有的情况下，也不容易修正到理想的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种能匹配成像曲面且空间精度可调的微波天线阵列系统，能调节每个天线位置、角度和方向，从而不需要对光学系统进行补偿，完成探测面的成像面匹配，灵活性高，空间精度可调，提高探测效率。

本发明的技术方案如下：

一种能匹配成像曲面且空间精度可调的微波天线阵列系统，由多个阵列单元和机械滑动机构组成；

所述的阵列单元包括微波天线、前置微波放大器，微波混频器，中频放大器，本振倍频器和放大器；

所述的微波天线的喇叭输出端与前置微波放大器的输入端连接，前置微波放大器的输出端与微波混频器的射频接收端连接，微波混频器的中频输出端与中频放大器的输入端连接，本振功率放大器的输出端与微波混频器的本振输入端连接，本振倍频器的输出端与本振功率放大器的输入端连接，低频本振接输入信号通过低频本振接输入端送至本振倍频器的输入端，中频放大器的输出端与中频输入端连接后输出。

所述的阵列单元通过天线滑动套壳与机械滑动机构连接。

所述的机械滑动机构包括天线外框、能够天线外框垂直方向上滑动的垂直滑动框架和水平安装在垂直滑动框架上的锁定滑槽，所述的天线滑动套壳与锁定滑槽连接，天线滑动套壳能够沿着锁定滑槽滑动，且能够绕着锁定滑槽转动。

还包括锁定机构，所述的天线滑动套壳和锁定滑槽上加工有螺孔，所述的锁定机构穿过锁定滑槽后，与天线滑动套壳连接，使得天线滑动套壳与垂直滑动框架相对固定，实现锁定。

所述的天线滑动套壳与锁定滑槽加工成螺纹配合结构，通过螺纹实现相对移动同时又转动。

所述的天线滑动套壳能够沿着垂直滑动框架中的锁定滑槽滑动，同时天线滑动套壳可以连接驱动机构驱动使其绕着锁定滑槽转动。

所述的微波天线、前置微波放大器，微波混频器中频放大器、本振倍频器和本振放大器集成在天线滑动套壳中。

所述的微波天线、前置微波放大器，微波混频器集成在天线滑动套壳中。

所述的微波天线设于天线滑动套壳中，所述的微波天线的输出端设有同轴转换波导。