FP7资助项目开发出低成本无源毫米波成像仪前端

非传统安全一直是欧盟关注的重点，但是由于目前的安检系统存在着价格昂贵、体积较大、效率不足等问题，许多人流量较大的交通枢纽缺乏保护。虽然利用毫米波成像技术研发出的许多安检设备已经具备了高速高性能的特点，但这类产品的核心部件是每像素成本普遍超过1000欧元的检测器模块，成本较高。而FP7研究中的中小企业项目IMAGINE在这方面有了突破性的创新。

该项目组基于无源成像法来设计辐射计前端模块，使它具有良好的集成环境和低成本的可能性。

图1  无源毫米波辐射计前端模块框图

i）94 GHz辐射计芯片组：由一个低噪声放大器(LNA)和一个用作功率检测器的检波二极管组成。该芯片组包含一个W波段LNA以及一个零偏置谐振带间隧穿二极管。测量表明，该设计在W波段的噪声性能达到了先进（同时也更加昂贵）InP工艺的同类产品水准。

图2  在晶元测量中LNA CGY2190的增益（左）和其噪声系数（右）

图3  W波段LNA CGY2190的芯片照片

二极管的设计则使用了上述工艺流程中一种已经申请专利的格状框架外延层结构，该种RITD在实验中测量表明，2 kHz左右的视频带宽足以达到噪声当量温度差（NETD）〜1K。

图4  模拟1.5μm RITD的晶元测量生成的响应度（左）和线性度（右）

ii）94 GHz天线：为了降低成本并实现制造目标，该项目组开发了一种性能适合实时成像的94 GHz波纹喇叭天线。

图5  波纹喇叭天线原型实物图