毫米波及太赫兹技术介绍及对比
2019/10/12 18:30:51
在当前的新型人体安检仪市场上,除了毫米波人体仪获得了普遍关注外,还有一种新兴的技术手段同样收到广泛关注,即太赫兹成像仪。实际上,太赫兹成像仪和毫米波成像仪在波段上存在重合情况,区别两者技术手段的主要方法是看其采用的是主动式成像,还是被动式成像。主动式成像采用全息成像体制,通过毫米波源照射人体,基于合成孔径技术能够实现亚波长级的成像分辨率;被动式成像则采用传统的光学聚焦成像方法,通过反射镜、透镜和高灵敏探测器组成的光路实现对人体自身发射太赫兹波的快速探测。
实际上毫米波与太赫兹波这两个定义是分别从波长和频率的角度来描述电磁波的,并非两种*不同的技术。如图1所示,毫米波的波长在1mm~10mm之间,太赫兹波的频率是0.1THz(100GHz)~10THz之间,即波长在0.003mm~3mm(重合区域为波长1mm到3mm即频率100GHz到300GHz范围内的电磁波),大体上看,太赫兹波比毫米波波长更短,频率更高,如果是相同的成像机制,太赫兹能够获得更清晰的成像。然而在较高频率的太赫兹波段,由于电子学器件受到截止频率的限制,缺乏成熟的固态电路收发模块,基于全息体制的主动式成像相对被动式成像实现起来将会更加困难。目前市面上常见的主动式人体安检仪一般都采用小于100 GHz的毫米波频段,而被动式的太赫兹成像为了提升分辨率,借助高灵敏探测器能够实现大于100 GHz太赫兹波的探测。
总之,由于电离辐射的问题,X射线类的成像技术可以应用于一些特殊的场合,但对旅检通道可能不太适合,而对于毫米波和太赫兹,被动式的成像虽然能够呈现快速的成像,但图像分辨率通常在厘米量级,所以不太适合在旅检通道进行精检,而普遍采用主动式的毫米波产品进行检查
未来主动式的太赫兹技术将成为更*的成像方式,不过目前它还处于实验室阶段,市面上还没有基于这个技术的产品出来。(作者:金颖康 王璞)