(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211061958.2 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 中国科学院国家空间科 学中心 地址 100190 北京市海淀区中关村南 二条1 号 (72)发明人 刘璟怡　王振占　 (74)专利代理 机构 北京方安思达知识产权代理 有限公司 1 1472 专利代理师 陈琳琳　杨青 (51)Int.Cl. G01N 21/25(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01J 3/06(2006.01) G02B 26/08(2006.01) (54)发明名称 一种二维扫描成像大气临边探测仪 (57)摘要 本发明涉及一种二维扫描成像大气临边探 测仪， 探测仪包括天线单元、 接收机、 定标单元和 转动机构； 天线单元包括三抛物反射面系统、 旋 转反射镜和馈源； 三抛物反射面系统包括主反射 面、 第一反射面和第二反射面； 馈源在探测到目 标时按特定的方向图辐射对应的能量； 第二反射 面将馈源辐射出去的能量反射形成平 面波， 并将 平面波反射到旋转反射镜； 旋转反射镜通过调整 平面镜法线角度将第二反射面传来的平面波反 射到第一反射面； 第一反射面将 旋转反射镜传来 的平面波反射到主反射面； 主反射面将第一反射 面传来的平 面波反射形成远区平 面波。 接收机用 于处理远区平 面波产生电信号； 定标单元用于标 定增益和偏移； 转动机构用于驱动平 面镜和定标 单元按照时序转动。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115326723 A 2022.11.11 CN 115326723 A 1.一种二维扫描成像大气临边探测仪， 其特征在于， 所述探测仪包括： 天线单元； 所述 天线单元包括： 三抛物反射 面系统、 旋转反射镜和馈源； 所述三抛物反射 面系统， 包括： 主反射 面、 第一反射 面和第二反射 面； 所述馈源， 用于在探测到目标时按特定的方向图辐射对应的能量； 所述第二反射面， 用于将馈源辐射出去的能量反射形成平面波， 并将平面波反射到旋 转反射镜； 所述旋转反射镜， 是一个可旋转的平面镜， 用于通过调整平面镜法线角度将第二反射 面传来的平面波反射到第一反射 面； 所述第一反射 面， 用于将旋转反射镜传来的平面波反射到主反射 面； 所述主反射 面， 用于将第一反射 面传来的平面波反射形成远区平面波。 2.根据权利要求1所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特征在于， 所述探测仪还包 括： 接收机， 用于把天线单元产生的远区平面波进行处理， 产生可供外设接收、 分析的电信 号； 定标单元， 包括冷定标源和常温定标源， 用于在观测过程中为接收机实时标定增益和 偏移； 和 转动机构， 包括平面镜转动电机和定标源转动电机， 用于驱动平面镜和定标单元按照 特定的时序转动。 3.根据权利要求1或2所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特征在于， 所述主反射 面、 第一反射面和 第二反射面均为标准抛物面结构， 并进行刚度设计； 所述第一反射面和主 反射面的口面均进行一定比例的放大处 理。 4.根据权利要求2所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特征在于， 所述探测仪还包 括： 平面镜支 架、 定标源支 架、 底板和支撑座； 所述平面镜支架， 用于安装平面镜、 定标单元、 转动机构、 馈源和定标源支架； 所述平面 镜设计为镜面与转动轴一体， 并采用双轴承 对轴线进行定向； 所述定标源支架， 用于安装冷定标源和常温定标源， 并通过自身的旋转， 使冷定标源和 常温定标源依次遮盖 馈源口面， 实现 冷定标源和常温定标源的切换； 所述底板和支撑座采取分体设计， 用于安装和支撑反射面1、 反射面2及平面镜支架； 所 述第一反射 面和第二反射 面， 与平面镜支 架相对安装在支撑座的两侧； 所述主反射 面， 与支撑座相对安装在地板的两侧。 5.根据权利要求4所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特征在于， 所述第 一反射面 和第二反射 面采用一体化设计。 6.根据权利要求4所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特征在于， 所述探测仪还包 括： 接近开关， 安装在平面镜支 架上， 用于确认定标 单元转动位置是否覆盖 馈源。 7.根据权利要求4所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特征在于， 所述底板提供主 反射面接口， 支撑座提供第一反射面与第二反射面组合体的接口， 支撑座提供平面镜支架 接口， 各接口 的定位精度及形状误差优于 0.005mm。 8.根据权利要求 4所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115326723 A 2所述主反射面、 第一反射面和第二反射面的型面精度rms优于0.02mm， 表面粗糙度优于 Ra0.05 μm； 各反射 面相对位置偏差不超过0.02m m。 9.根据权利要求 4所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特 征在于， 所述平面镜表面 粗糙度优于Ra0.0 5 μm， 平面度优于 0.02mm； 所述平面镜转动轴线与平面镜镜面法线夹角控制在4 ° ±0.05°， 交点位置度优于 0.02mm； 所述平面镜转动速度为5～10rpm。 10.根据权利要求4所述的二维扫描成像大气临边探测仪， 其特征在于， 所述馈源为多 个频率的馈源或单一宽频带馈源； 馈源相位中心位置精度优于0.02mm， 馈源旋转轴的轴线 指向精度优于 0.2°。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115326723 A 3