专利名称：毫米波样品检测方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测技术，特别是涉及一种毫米波样品检测方法和系统。
背景技术：
毫米波(millimeter wave):波长为I 10毫米的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。毫米波与较低频段的微波相比，具有可利用的频谱范围宽、信息容量大、易实现窄波束和高增益的天线，因而分辨率高、抗干扰性好、穿透等离子体的能力强、多普勒频移大、测速灵敏度高等优点。其缺点是大气中传播衰减严重、器件加工精度要求高。与光波相比，它们利用大气窗口(毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些衰减为极小值的频率)传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。因而毫米波在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。利用大气窗口的毫米波频率可实现大容量的卫星-地面通信或地面中继通信。利用毫米波天线的窄波束和低旁瓣性能可实现低仰角精密跟踪雷达和成像雷达。在远程导弹或航天器重返大气层时，需采用能顺利穿透等离子体的毫米波实现通信和制导。高分辨率的毫米波辐射计适用于气象参数的遥感。用毫米波和亚毫米波的射电天文望远镜探测宇宙空间的辐射波谱可以推断星际物质的成分。但在检测领域利用毫米波的较少，因而在检测毫米级的样品时，目前的检测手段实现较为不便且检测结果不够精确。
发明内容
基于此，有必要提供一种毫米级的、简单的、检测精确的毫米波样品检测系统。一种毫米波样品检测系统，包括毫米波信号收发�？�、二维平移台及控制�？椋凰龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？橛糜谏刹⒎⑺脱飞璩上袼枰暮撩撞ㄐ藕牛邮詹⒋硌贩瓷浠乩吹暮撩撞ㄐ藕牛凰龆揭铺ㄓ糜诎沧安⒋诽ㄏ蛴胨龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？槌烧坏亩较蛞贫凰隹刂颇？榉直鹩胨龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？楹退龆揭铺樱隹刂颇？橛糜谏柚盟龆揭铺ǖ囊贫较虿问熬嗬氩问龆揭铺ò凑账隹刂颇？樯柚玫囊贫较虿问熬嗬氩问鲅诽ㄒ贫凰隹刂颇？槎寥∷龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？榻邮盏暮撩撞ㄐ藕牛寥〉暮撩撞ㄐ藕抛怀裳吠枷�。在其中一个实施例中，所述毫米波信号收发�？榘ㄊ莶杉ピ褪荽淼ピ鍪莶杉ピ糜诓杉撩撞ㄐ藕牛鍪荽淼ピ糜诮Ｄ庑藕抛怀墒植⒍宰缓蟮氖中藕沤写砑胺⑺透隹刂颇？�。
在其中一个实施例中，所述二维平移台包括底座、分别沿X轴和Y轴方向移动的滑块、导轨、伺服电机，所述底座用于安装所述分别沿正交方向移动的导轨，所述滑块安装于所述导轨上，所述伺服电机用于驱动所述滑块在所述导轨上移动。在其中一个实施例中，还包括样品台支架，所述样品台支架用于将样品台固定于所述二维平移台上，所述样品台支架为“厂”形。在其中一个实施例中，所述样品台的材料为低反射毫米波的材料或增加吸收毫米波的材料。在其中一个实施例中，还包括驱动�？椋隹刂颇？榻柚玫乃龆揭铺ǖ囊贫较虿问熬嗬氩问⑺透銮？椋銮？楦萁邮盏乃鲆贫较虿问熬嗬氩问龆揭铺ǖ囊贫Ｔ谄渲幸桓鍪凳├校拱ǘ揭铺ǹ刂颇？椋龆揭铺ǹ刂颇？橛糜诰房刂扑龆揭铺ǖ囊贫肪�。上述毫米波样品检测系统通过二维平移台带动样品台与毫米波信号收发�？檠卣坏亩较蛞贫沟煤撩撞ㄐ藕攀辗⒛？槟芄幌蜓贩⑸浜撩撞ㄐ藕挪⒔邮沾友贩瓷浠乩吹暮撩撞ㄐ藕牛刂颇？槎寥『撩撞ㄐ藕攀辗⒛？榻邮盏暮撩撞ㄐ藕牛⒍远寥〉暮撩撞ㄐ藕沤写恚唇寥〉暮撩撞ㄐ藕抛怀裳吠枷瘢佣竦醚返募觳饨峁�。此外还提供一种毫米级的、简单的、检测精确的毫米波样品检测方法。一种毫米波样品检测方法，包括以下步骤样品台向与毫米波信号收发�？槌烧坏亩较蛞贫幌蛑糜谒鲅诽ㄉ系难贩⑺秃撩撞ㄐ藕牛⒔邮沾友贩瓷浠乩吹暮撩撞ㄐ藕�;读取所述样品反射回来的毫米波信号并将读取的毫米波信号转换成样品图像；将所述样品图像与对比样品图像进行比较。上述毫米波样品检测方法通过样品台与毫米波信号收发�？檠卣坏亩较蛞贫沟煤撩撞ㄐ藕攀辗⒛？槟芄幌蜓贩⑸浜撩撞ㄐ藕挪⒔邮沾友贩瓷浠乩吹暮撩撞ㄐ藕牛寥『撩撞ㄐ藕攀辗⒛？榻邮盏暮撩撞ㄐ藕牛⒍远寥〉暮撩撞ㄐ藕沤写恚唇寥〉暮撩撞ㄐ藕抛怀裳吠枷瘢佣吠枷裼攵员妊吠枷窠卸员然竦醚返募觳饨峁�。
图1为毫米波样品检测系统的�？橥迹煌�2为毫米波样品检测系统的结构示意图；图3为毫米波样品检测方法的流程图。
具体实施例方式如图1所示，为毫米波样品检测系统的�？橥�。一种毫米波样品检测系统，包括毫米波信号收发�？�10、二维平移台20及控制模块30。所述毫米波信号收发模块10用于生成并发送样品扫描成像所需要的毫米波信号，接收并处理样品反射回来的毫米波信号。 所述二维平移台20用于安装并带动样品台向与所述毫米波信号收发�？�10成正交的二维方向移动。控制�？�30分别与毫米波信号收发�？�10和二维平移台20连接，所述控制�？�30用于设置所述二维平移台20的移动方向参数及距离参数，二维平移台20按照控制模块30设置的移动方向参数及距离参数带到样品台移动。控制�？�30还用于读取所述毫米波信号收发�？�10接收的毫米波信号，将读取的毫米波信号转换成样品图像。毫米波信号收发模块10用于扫描样品，以获取样品的成像毫米波信号。例如申请号为201110337621. 5的《毫米波成像扫描检测系统及其检测方法》中的毫米波信号发射接收一体机。二维平移台20用于安装样品台，并带动样品台沿正交的二维方向移动。具体的，二维平移台20的运动方向能够保证毫米波信号收发�？�10 —定要完全扫描样品台上的样品O控制�？�30用于控制二维平移台20的运动位移，使得样品台能够分别沿X轴和Y轴运动，从而使样品台和毫米波信号收发�？�10能够完全相交，使得毫米波信号收发模块10完全扫描到样品台上的样品。在扫描完成后，控制�？�30从毫米波信号收发模块10中读取样品的成像毫米波信号，通过数模转换、成像转换等一系列数据处理过程，将成像毫米波信号转换成样品图像。从而能够将扫描到的样品图像与比较样品图像进行比较，获得样品图像是否满足要求的结果。所述毫米波信号收发模块10包括数据采集单元101和数据处理单元103，所述数据采集单元101用于采集毫米波信号，所述数据处理单元103用于将模拟信号转换成数字信号并对转换后的数字信号进行处理及发送给所述控制模块30。毫米波信号收发模块10向样品发出扫描毫米波信号后，样品会反射毫米波信号，而毫米波信号收发�？�10则需将反射回来的毫米波信号采集，以获取样品的扫描信信息。因而，毫米波信号收发模块10中的数据采集单元101开始工作，即采集样品反射回来的毫米波信号。同时，由于数据采集单元101采集的毫米波信号为模拟信号，而发送给控制�？�30的信号一般为数字信号。因而，数据处理单元103将数据采集单元101采集的模拟信号进行数模转换，以获得数字信号，便于发送给控制�？�30。请结合图2。二维平移台20包括底座、分别沿正交方向移动的滑块、导轨、伺服电机，所述底座用于安装所述分别沿正交方向移动的导轨，滑块安装于导轨上，所述伺服电机用于驱动所述滑块在导轨上移动。毫米波样品检测系统还包括驱动模块，所述控制模块30将设置的所述二维平移台20的移动方向参数及距离参数发送给所述驱动�？椋銮？楦萁邮盏乃鲆贫较虿问熬嗬氩问龆揭铺�20的移动。具体地，驱动�？橥ü揭铺�20的伺服电机运转从而带动沿正交方向移动的导轨运动。毫米波样品检测系统还包括二维平移台控制�？椋龆揭铺ǹ刂颇？橛糜诰房刂扑龆揭铺�20的移动路径。由于检测样品一般为毫米级大�。虼嗽诤撩撞ㄐ藕派韫讨形私谑∽试赐庇忠蠹觳饨峁罚蚨枰揭铺ǹ刂颇？槎远揭铺�20的移动距离作精确控制。一般地，二维平移台控制模块包括微调架和精密调整架，用于精确控制二维平移台20沿X轴和Y轴的移动距离。毫米波样品检测系统还包括样品台支架，所述样品台支架用于将样品台固定于所述二维平移台20上，所述样品台支架为“厂”形。一般地，样品吸收的毫米波越少且反射越多，则样品的成像结果更为精确。相反地，样品台则需要增加毫米波的吸收减少毫米波的反射，以免干扰样品的成像结果。因而为了让检测结果更为精确，所述样品台的材料为低反射毫米波的材料或增加吸收毫米波的材料。优选地，采用泡沫板。样品台与样品之间的连接方式为直接放置或夹持。上述毫米波样品检测系统通过二维平移台20带动样品台与毫米波信号收发�？�10沿正交的二维方向移动，使得毫米波信号收发�？�10能够向样品发射毫米波信号并接收从样品反射回来的毫米波信号，而控制模块30读取毫米波信号收发模块10接收的毫米波信号，并对读取的毫米波信号进行处理，即将读取的毫米波信号转换成样品图像，从而获得样品的检测结果。如图3所示，为毫米波样品检测方法的流程图。一种毫米波样品检测方法，包括以下步骤步骤S210，样品台向与毫米波信号收发�？槌烧坏亩较蛞贫�。步骤S220，向置于所述样品台上的样品发送毫米波信号，并接收从样品反射回来的晕米波信号。步骤S230，读取所述样品反射回来的毫米波信号并将读取的毫米波信号转换成样品图像。步骤S240，将所述样品图像与对比样品图像进行比较。控制二维平移台的运动位移，使得毫米波信号收发�？橥耆璧窖诽ㄉ系难�。在扫描完成后，从毫米波信号收发模块中读取样品的成像毫米波信号，通过数模转换、成像转换等一系列数据处理过程，将成像毫米波信号转换成样品图像。从而能够将扫描到的样品图像与比较样品图像进行比较，获得样品图像是否满足要求的结果。上述毫米波样品检测方法通过样品台与毫米波信号收发�？檠卣坏亩较蛞贫沟煤撩撞ㄐ藕攀辗⒛？槟芄幌蜓贩⑸浜撩撞ㄐ藕挪⒔邮沾友贩瓷浠乩吹暮撩撞ㄐ藕牛寥『撩撞ㄐ藕攀辗⒛？榻邮盏暮撩撞ㄐ藕牛⒍远寥〉暮撩撞ㄐ藕沤写恚唇寥〉暮撩撞ㄐ藕抛怀裳吠枷瘢佣吠枷裼攵员妊吠枷窠卸员然竦醚返募觳饨峁�。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种毫米波样品检测系统，其特征在于，包括毫米波信号收发�？�、二维平移台及控制丰旲块; 所述毫米波信号收发�？橛糜谏刹⒎⑺脱飞璩上袼枰暮撩撞ㄐ藕牛邮詹⒋硌贩瓷浠乩吹暮撩撞ㄐ藕牛� 所述二维平移台用于安装并带动样品台向与所述毫米波信号收发�？槌烧坏亩较蛞贫� 所述控制�？榉直鹩胨龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？楹退龆揭铺樱隹刂颇？橛糜谏柚盟龆揭铺ǖ囊贫较虿问熬嗬氩问龆揭铺ò凑账隹刂颇？樯柚玫囊贫较虿问熬嗬氩问鲅诽ㄒ贫凰隹刂颇？槎寥∷龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？榻邮盏暮撩撞ㄐ藕牛寥〉暮撩撞ㄐ藕抛怀裳吠枷�。
2.根据权利要求1所述的毫米波样品检测系统，其特征在于，所述毫米波信号收发�？榘ㄊ莶杉ピ褪荽淼ピ鍪莶杉ピ糜诓杉撩撞ㄐ藕牛鍪荽淼ピ糜诮Ｄ庑藕抛怀墒植⒍宰缓蟮氖中藕沤写砑胺⑺透隹刂颇？椤�
3.根据权利要求1所述的毫米波样品检测系统，其特征在于，所述二维平移台包括底座、分别沿X轴和Y轴方向移动的滑块、导轨、伺服电机，所述底座用于安装所述分别沿正交方向移动的导轨，所述滑块安装于所述导轨上，所述伺服电机用于驱动所述滑块在所述导轨上移动。
4.根据权利要求1所述的毫米波样品检测系统，其特征在于，还包括样品台支架，所述样品台支架用于将样品台固定于所述二维平移台上，所述样品台支架为“厂”形。
5.根据权利要求1所述的毫米波样品检测系统，其特征在于，所述样品台的材料为低反射毫米波的材料或增加吸收毫米波的材料。
6.根据权利要求1所述的毫米波样品检测系统，其特征在于，还包括驱动�？椋隹刂颇？榻柚玫乃龆揭铺ǖ囊贫较虿问熬嗬氩问⑺透銮？椋銮？楦萁邮盏乃鲆贫较虿问熬嗬氩问龆揭铺ǖ囊贫�
7.根据权利要求1所述的毫米波样品检测系统，其特征在于，还包括二维平移台控制�？椋龆揭铺ǹ刂颇？橛糜诰房刂扑龆揭铺ǖ囊贫肪丁�
8.一种毫米波样品检测方法，包括以下步骤 样品台向与毫米波信号收发�？槌烧坏亩较蛞贫� 向置于所述样品台上的样品发送毫米波信号，并接收从样品反射回来的毫米波信号； 读取所述样品反射回来的毫米波信号并将读取的毫米波信号转换成样品图像； 将所述样品图像与对比样品图像进行比较。
全文摘要
一种毫米波样品检测系统，包括毫米波信号收发模块、二维平移台及控制�？椋凰龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？橛糜谏刹⒎⑺脱飞璩上袼枰暮撩撞ㄐ藕牛邮詹⒋硌贩瓷浠乩吹暮撩撞ㄐ藕牛凰龆揭铺ㄓ糜诎沧安⒋诽ㄏ蛴胨龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？槌烧坏亩较蛞贫凰隹刂颇？榉直鹩胨龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？楹退龆揭铺樱隹刂颇？橛糜谏柚盟龆揭铺ǖ囊贫较虿问熬嗬氩问龆揭铺ò凑账隹刂颇？樯柚玫囊贫较虿问熬嗬氩问鲅诽ㄒ贫凰隹刂颇？槎寥∷龊撩撞ㄐ藕攀辗⒛？榻邮盏暮撩撞ㄐ藕牛寥〉暮撩撞ㄐ藕抛怀裳吠枷�。此外，还提供一种毫米波样品检测方法。
文档编号G01N23/00GK103033522SQ20121054431
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者金雷, 时华峰, 汪震 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院
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