3.1 圆柱扫描
圆柱扫描一般采用目标固定，天线阵列沿 圆柱面扫描，适合于对体积较小的静止目标成像， 这种成像方法可以对目标进行全方位成像，得到 的目标的信息较多。
3 机械扫描系统
3.2 平面扫描
2 近程毫米波全息成像原理
毫米波宽带全息成像原理如下图所示， 在OXY平面有二维天线接收阵列，在距离OXY 平面R处有目标所在的oxy平面。
2 近程毫米波全息成像原理
设照射源的宽带信号经过(x,y,z)处的目标散 射后，回波信号被在(X,Y)处的接收天线接收，把
收到的信号和本振信号进行下变频然后低通滤波， 此时可得到每个频率点的信号为：
E(
X
,Y
,)
1 r
A(x,
y,
z)
exp(iK
r)dxdydz
(1)
式中A(x,y,z)式中为目标辐射的复振幅分布，K为 圆波数，r为距离，在三维空间里，K和r都是矢
量，K r 为它们的矢量点积。E(x,y,ω)为时域信号 对时间维进行Fourier变换后的信号，即：
E(பைடு நூலகம் ,Y,) FT[E(X ,Y,t)]
2 近程毫米波全息成像原理
系统依次接收带宽中每个频点的回波，得到空间 三维数据，然后把这些数据通过Fourier变换到空 间频率域，也就是把回波表示成一定范围内的不 同方位角和俯仰角以及不同波数的平面波的叠加。 然后把每一个平面波分量通过相位补偿，反演到 目标的实际三维距离分布，最后取模得到三维像。
1 近程毫米波成像技术综述
1.4 主动合成孔径雷达
主动合成孔径成像主要用于遥感成像， 用机载雷达成像，国内外研究较为成熟。机载 主动合成孔径雷达和所成的图像如下图所示 。
2 近程毫米波全息成像原理
1.5 全息成像
全息成像则特别适合近程毫米波成像，其 图像分辨率高，质量好，是近程成像的首选体制。
宽带全息成像可以获得目标的三维毫米波 图像，能够还原目标真实形状，提高分辨率和灵 敏度，同时也提高了目标识别概率。全息成像利 用电磁波的相干原理，通过采集空间干涉条纹， 记录目标上每个散射点的衍射图样，最后通过图 像重建就可得到目标的毫米波图像。
(4) 上式使用了三维Fourier变换，即有：
AF (Kx, Ky, Kz ) FT3[A(x, y, z)] A(x, y, z)exp[i(xKx yKy zKz)]dxdydz
(5)
2 近程毫米波全息成像原理
此时式(4)又是一个二维逆Fourier变换，忽 略常数项，有：
E(X ,Y,) IFT2[AF (Kx, Ky, Kz )exp(iRKz )] (6) 综合式(5)和式(6)可得：
近年来毫米波器件的不断发展和人们需 求的不断提高，使得近程毫米波成像技术能够 在医疗、导航和交管等领域得到越来越广泛的 应用。
毫米波亚毫米波全息成像技术
国外公司的近程毫米波成像系统以及所成的毫米波图像
TRW公司
Trex公司
Millivision公司
Andrews公司
毫米波亚毫米波全息成像技术
国内样机所成的近程毫米波图像
1 近程毫米波成像技术综述
适用于近程成像的体制按被动和主动分： 被动：
单/多通道全功率辐射计+机械扫描 焦平面凝视阵列 相控阵波束形成 被动合成孔径辐射计 主动： 合成孔径雷达 全息成像 ……
1 近程毫米波成像技术综述
1.1 单/多通道全功率辐射计+机械扫描
单/多通道阵列焦平面全功率辐射计配合 机械扫描成像技术是当今毫米波成像技术的主 要类型，这类系统的优点是通道少，成本低， 难度小，易实现，不足是时间长。
E( X ,Y ,) IFT2{FT3[ A(x, y, z)]exp(iRKz )} (7) 对上式作逆变换，可得到毫米波全息成像的成像 公式为：
A(x, y, z) IFT3{FT2[E( X ,Y ,)]exp(iRKz )} (8) 式(8)就是宽带的近程毫米波主动阵列全息成像 公式。
2 近程毫米波全息成像原理
➢ 扫描技术 ➢ 硬件设计 ➢ 信号处理
3 机械扫描系统
实际制作一个大的毫米波二维接收阵列， 成本高不说，其技术上也是很难实现的，综合考 虑成本和成像速度，采用一维线阵列配合机械扫 描是比较可行的方案。实际中比较实用的扫描方 式有圆柱扫描和平面扫描两种，如下图所示。
圆柱扫描
平面扫描
3 机械扫描系统
(2)
2 近程毫米波全息成像原理
此时K和r的点积为：
K r (x X )Kx (y Y )Ky (z R)Kz
(3)
式示成中平Kx、面K波y和的K叠z为加K，的然各后向再分把量式。(3把)代球入面式波(2展)可开得，：表
E(X ,Y,) A(x, y, z)exp{i[(x X )Kx ( y Y)Ky (z R)Kz]}dKxdKydxdydz AF (Kx, Ky , Kz ) exp(iRKz ) exp[i(XKx YKy )]dKxdKy
1 近程毫米波成像技术综述
1.2 焦平面凝视阵列和相控阵波束形成
焦平面凝视阵列和相控阵波束形成体制 成像速度快，但是需要接收阵元较多，导致其 技术复杂度和成本较高，因此这两种体制并没 有得到广泛应用。
1 近程毫米波成像技术综述
1.3 被动合成孔径辐射计
难度较低，容易工程实现。它由多个真 实孔径的小天线通过信号处理合成一个大孔径 天线，还可以采用稀疏阵列技术，降低系统的 成本，现在国内外有相关样机和产品问世。
其中的Kz有以下关系：
Kx2 Ky2 Kz2 K2 ( / c)2 (9)
宽带阵列全息成像公式还要对时间 维进行处理，以得到目标的距离信 息。距离向的分辨率可由下式计算：
z c / 2B
(10)
式中c为光速，B为带宽。
毫米波亚毫米波全息成像技术
近程毫米波亚毫米波全息成像的三 大关键技术为：
毫米波、亚毫米波 全息成像技术
主讲人：朱 莉 副研究员
南京理工大学 电光学院探测与控制工程系
毫米波亚毫米波全息成像技术
为了防范恐怖袭击，许多国家都加强了 机场和车站等公共场所的安检措施，其中近程 毫米波成像技术就是最简捷有效安检方式之一。
毫米波兼具有微波与红外的优点，有一 定的穿透能力，能够根据散射能量的大小区分 不同物理属性的物体。