طراحی سیستم تصویربرداری موج میلی متری غیرفعال به همراه ساخت آنتن آن برای کاربرد تشخیص اشیاء پنهان در فرکانس 35 گیگاهرتز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مخابرات، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 گروه مخابرات، دانشکده برق و کامپیوتر،دانشگاه سیستان و بلوچستان

3 گروه مخابرات، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

10.22034/ijmt.2021.522170.1661

چکیده

سیستم های تصویربرداری موج میلی متری غیرفعال PMWIS (Passive Millimeter Wave Imaging System) برای کاربرد تشخیص اشیاء پنهان بکار می روند. امواج میلیمتری حاصل از تابش گرمایی از منسوجات و دود و مه و بافت زنده عبور میکنند و در این نوع سیستم ها نیاز به تاباندن موج خارجی به شیء نیست و قدرت تفکیک بالایی در تصویر ایجاد می کنند. در این تحقیق یک PMWIS در فرکانس35 گیگاهرتز طراحی و شبیه سازی شده است و پارامترهای اساسی این سیستم از قبیل رزولوشن مکانی و دما برای کاربرد مورد نظر محاسبه شده است. یک آنتن شکافی دوقطبی باریک شونده به صورت فرمی Antipodal Fermi Tapered Slot Antenna (AFTSA) همراه با موجبر مجتمع شده Substrate Integrated Waveguide (SIW) و مبدل تطبیق امپدانس GCPW (Grounded Coplanar Wave Guide) طراحی و ساخته شد. بهره و الگوی تشعشعی آنتن و آنتن با منعکس کننده، طوری محاسبه شد که میزان رزولوشن مکانی مناسب برای کاربرد تشخیص اشیاء پنهان داشته باشد. سیستم پیشنهادی با روش اسکن خطی (Raster) قادر به تشکیل تصویر با رزولوشن مکانی 3.35 سانتی متر در فاصله ی 1.5 متر از کانون منعکس کننده آنتن و رزولوشن دمایی k 0.15 می باشد. در این سیستم رزولوشن مکانی مد نظر را مس توان با تغییر وضعیت آنتن و روش اسکن پیچیده تر بدست آورد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Designing of a Passive Millimeter Wave Imaging System (PMWIS) and its Antenna for hidden object detection at of 35 GHz

نویسندگان [English]

  • Hamideh Khosousi Sani 1
  • Shahram Mohanna 2
  • Amir Nader Askarpour 3
1 Department of Communication Eng., Faculty of Electrical and Computer Eng. University of Sistan and Baluchestan
2 Department of Communication Eng. Faculty of Electrical and Computer Eng. University of Sistan and Baluchestan
3 Communication Eng. Group, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

Passive Millimeter Wave Imaging Systems (PMWIS) are used to detect hidden objects. Millimeter waves, generated by thermal radiation, pass through textiles, smoke, fog, and living tissue, and these types of systems create high resolution images and they do not need external incident wave. In this research, a PMWIS at a frequency of 35 GHz has been designed and simulated and the basic parameters of this system such as spatial resolution and temperature have been calculated for the intended application. An Antipodal Fermi Tapered Slot Antenna (AFTSA) was designed and built with the Substrate Integrated Waveguide (SIW) and Grounded Coplanar Wave Guide (GCPW) impedance converter. The gain and radiation pattern of the antenna and the reflector antenna were calculated so that it had a suitable spatial resolution for the use of hidden object detection. The proposed system with linear scanning method (Raster) is able to form an image with a spatial resolution of 3.35 cm at a distance of 1.5 m from center of the antenna reflector and a temperature resolution of 0.11 k. In this system, the desired spatial resolution can be obtained by changing the position of the antenna and the more complex scanning methods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Passive millimeter wave imaging system (PMWIS)
  • Spatial resolution
  • Thermal resolution
  • Microstrip antenna