为了研发机场使用的新一代毫米波全身扫描仪,美国西北太平洋国家实验室的研究人员利用电磁系统的仿真模型,比采用试验法能够实现更短的设计探索时间。他们能方便地研究改善技术所需的各种因素,提供更高分辨率的图像以更好地检测隐藏的武器。
“ANSYS HFSS SBR+提供针对3D毫米波成像挑战的仿真结果,支持快速研发和改进天线设计。”
如果您在过去5至10年内乘坐过飞机,一定熟悉毫米波(mm-wave)成像安检门,其可扫描乘客是否藏匿武器。即使是不经常乘坐飞机的人,也不会对以下情景感到陌生:当您走进一个圆柱形检查亭,会被要求将手臂举过头顶,等待天线阵桅杆扫描检查亭的周围,以检查是否有隐藏的武器。
美国西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究人员在十多年前研发出这种技术,并已获得商用许可。现在,PNNL正致力于优化新一代毫米波成像系统的图像质量和分辨率,以实现更强的威胁检测功能。工程师利用ANSYS软件仿真天线性能,利用ANSYS高性能计算和逼真的3D图像来探索设计空间。
使用30GHz带宽和60度波束宽度时显示了出色的深度分辨率和人体照射结果。
使用5GHz带宽和60度波束宽度时显示了降低深度分辨率对图像质量的影响。
使用30GHz带宽和20度波束宽度时显示了降低人体照射对图像质量的影响。
改善扫描性能
有源毫米波扫描仪形成人体图像的原理是:通过传输无害电磁波,穿透衣服并从人体反射,将信号发送回收发器;收发器随后将信号发送至计算机,由于扫描仪的天线阵列旋转,这些信号来自不同位置,因此计算机将这些信号重构后创建3D全息图像。