【摘要】 提出了一种有效利用 VNA 进行微波成像的方案。开发了一种新型四端口传输测试装置，与实验室 VNA 结合作为 FPT VNA，能够在多基地微波成像系统中有效采集四组扫频物体散射场。

矢量网络分析仪 (VNA) 对导电物体进行微波成像的有效方法[1-3]。

 

在测量安排中，开发了一种新颖的四端口传输测试装置，与实验室VNA结合作为四端口传输VNA。结果表明，对于每个物体旋转角度，它可以有效地获取多基地布置中的四组扫频物体散射场。这种布置的图像重建公式是在物理光学近似下导出的。

 

介绍了测量系统、校准方法和实验结果。在 7.5-12.5 GHz 频率范围内测量的连续和离散导电物体以及 B-52 模型飞机的重建图像与散射物体的几何形状非常吻合。这些测量结果证明了所开发的四端口微波成像系统的有效性。

 

提出了一种有效利用 VNA 进行微波成像的方案。开发了一种新型四端口传输测试装置，与实验室 VNA 结合作为 FPT VNA，能够在多基地微波成像系统中有效采集四组扫频物体散射场。针对散射物体在双光源照射、双接收机接收的情况下，建立了这种多基地布置的图像重建和标定公式。

 

结果表明，通过适当布置两个源和两个接收器来实现物理光学近似，与准单站布置相比，可以将物体旋转角度减小四倍。此外，用于生成多组散射场方程的移相器的特性允许是未知的。

 

三种类型散射物体的重建图像实验表明，所开发的多基地微波成像系统是矢量网络分析仪获取散射物体傅里叶域数据的有效方法。所开发的多基地微波成像系统、数据采集和图像重建算法可能会导致现代多端口VNA在未来微波成像系统中更有效的使用。

 

另一方面，开发的测量系统可以进一步研究具有更多照明源和相干接收器的实时微波成像系统的可行性。

 

[1] N. H. Farhat, C. L. Werner, and T. H. Chu, “Prospects for three-dimensional projective and tomographic imaging radar networks,” Radio Sci., vol. 19, pp. 1347–1355, Sep.–Oct. 1984.

[2] D. L. Mensa, High Resolution Radar Imaging. Dedham, MA: Artech House, 1981.

[3] D. B. Lin and T. H. Chu, “Bistatic frequency-swept microwave imaging: Principle, methodology, and experimental results,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 41, no. 5, pp. 855–861, May 1993.

 

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