[发明专利]一种适用于太赫兹波段的单脉冲成像系统及方法

摘要

本发明公开了一种适用于太赫兹波段的单脉冲成像系统及方法，系统包括：卡塞格伦反射面天馈、波形发生器、发射机、信号处理机、准光极化隔离器、准光和差网络、毫米波倍频放大驱动链路、本振倍频放大链路、三通道谐波混频接收机。准光和差网络通过内部介质板的折射、透射以及平面反射器的反射，在输出端口得到和信号与差信号。准光极化隔离器起到极化选择和信号隔离的作用。本发明采用准光和差网络代替传统的波导和差网络，实现了太赫兹波段和差波束的产生；采用准光极化隔离器代替波导环形器实现了和通道的低损耗收发隔离，解决了太赫兹波段单脉冲成像的关键硬件问题，结合太赫兹距离高分辨与单脉冲测角技术，实现适用于太赫兹波段的单脉冲成像。

主权项

1.一种适用于太赫兹波段的单脉冲成像系统，包括：信号处理机(1)、波形发生器(2)、发射机(4)、频率源(9)、卡塞格伦反射面天馈(7)，其特征在于还包括毫米波倍频放大驱动链路(3)、准光极化隔离器(5)、准光和差网络(6)、本振倍频放大链路(10)、三通道谐波混频接收机(8)；卡塞格伦反射面天馈(7)的四个馈源口分别与准光和差网络(6)的端口1、端口2、端口3、端口4连接；准光和差网络(6)组成单元包括平面反射器和介质板，通过经过介质板的折射、透射以及平面反射器的反射，在输出端口得到和差信号；准光极化隔离器(5)由法拉第旋转器和金属栅组成，法拉第旋转器起到极化旋转作用，金属栅起到极化选择和信号隔离的作用；信号处理机(1)的时序控制口与波形发生器(2)的时基输入口连接；波形发生器(2)的输出口与毫米波倍频放大驱动链路(3)的中频输入口连接；频率源(9)的泵源输出口与毫米波倍频放大驱动链路(3)的输入口连接，毫米波倍频放大驱动链路(3)的输出口与发射机(4)的输入口连接，发射机(4)的输出口与准光极化隔离器(5)的端口II连接，准光极化隔离器(5)的端口II到端口I的环路为发射支路；准光和差网络(6)的和端口Σ与准光极化隔离器(5)的端口I连接，准光极化隔离器(5)的端口III与三通道谐波混频接收机(8)的和输入口连接，准光极化隔离器(5)端口I到端口III的环路为和接收支路；准光和差网络(6)的方位差输出端口△az、俯仰差输出端口△el分别与三通道谐波混频接收机(8)的方位差输入口、俯仰差输入口对应连接；频率源(9)的本振输出口与本振倍频放大链路(10)的输入口连接，本振倍频放大链路(10)的输出口与三通道谐波混频接收机(8)的本振输入口连接；三通道谐波混频接收机(8)的方位差输出口、俯仰差输出口、和通道输出口分别与信号处理机(1)的方位通道、俯仰通道、和通道三路AD接收通道输入口对应连接。