面向无损检测的近场30～40 GHz毫米波相位成像方法

摘要

毫米波因在近场具有较强的物体穿透能力和优异的空间分辨率，在航空航天高强度低密度隔热抗腐蚀吸波的复合材料无损检测领域引发了广泛关注。主动反射式毫米波成像主要利用近场毫米波与物体的反散射效应来反演被测物体的特征。目前已有的近场毫米波成像方法主要利用毫米波能量衰减效应重构被测物体的图像，而该文将相位成像与近场毫米波成像相结合，利用毫米波与物体的相位效应进一步扩展面向无损检测的近场高精度成像方法。提出的近场毫米波相位成像方法首先利用基于球面波分解的近场二维合成孔径算法来反演被测物体反射率的相位主值数据，然后通过近场相位展开算法重构被测物体的高精度绝对相位图像。为了验证该方法的可行性，对金属遮蔽、材料夹层、聚四氟乙烯、石英陶瓷和氮化硅试块进行了实测，测试结果表明30～40 GHz毫米波近场相位成像方法可以有效检测半径为2 mm的缺陷。

关键词

无损检测 / 合成孔径雷达 / 近场毫米波成像 / 相位成像 / 相位展开