毫米波近程阵列探测器及系统应用
毫米波3D成像探测，小型高集，快速响应，军民两用。
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产品创新性
该产品创新性体现在三方面：一、毫米波阵列扫描实现目标快速三维成像，发明全芯片集成有源相控阵天线，集成度高。
潜在经济效益
解决高端芯片禁运，实现国产替代，填补市场空白，通过规模化生产降低成本，提升国内竞争力，经济效益显著。
潜在减碳效益
小型化、高集成度显著减少材料和能耗。自动化测试提升良品率，降低生产资源浪费，间接实现减碳。
产品提供方
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中科院上海微系统所
中科院上海微系统所，国家微系统与信息技术研发重镇，创新核心器件与关键技术，赋能智能制造、航天等领域。
中国， 上海市
产品详情
本成果属于电子信息与微电子技术交叉技术领域。针对当前军民两用领域对毫米波成像与探测系统在成像与探测体制、小型化、批量化测试与筛选等方面的实际需求，取得如下创新成果：
- 首先在成像与探测体制方面采用电子阵列扫描技术实现对目标物的快速响应、扫描区域覆盖，以及自适应目标获取；①发明了一种毫米波阵列全息成像系统及成像方法，通过多级电子开关进行横向维度的扫描，通过机械直线运动进行纵向维度的扫描，同时通过多频点的扫描获取纵深维度的信息，可快速获取近场区域的三维图像。②发明了基于全芯片集成的毫米波三维有源相控阵天线系统，其移相、衰减采用自主开发的矢量调制器芯片，采用瓦片式插拔结构，实现了-40度到+40度移相，集成度、可靠性高。
- 其次在小型化方面结合先进的微纳制造薄膜工艺与毫米波单片集成电路技术实现对核心电路的高密度、一体化、三维系统级集成；①发明一种用于毫米波探测器系统中，基于平面空气桥结构的InP基PIN开关二极管及集成开关结构和工艺技术，能有效简化器件与电路制备工艺、降低成本、提高频率特性。②发明了一种基于光敏BCB复合多层薄膜工艺的毫米波多芯片埋置型三维系统级集成技术，该技术在可用于大规模生产的普通硅基基板上，基于光敏BCB复合多层MEMS工艺，埋置有源芯片，并且通过多层薄膜工艺完成对片外匹配电路与无源滤波电路的集成，该发明可以兼容硅基极大规模集成电路工艺，满足毫米波段多芯片小型化与一体化三维系统级集成需求。③发明了一种三维结构的微型毫米波探测器，系统基于MMIC芯片、收发天线、射频电路等多功能部件，极大提升了集成度水平和抗干扰特性。④发明了一种用于毫米波阵列全息成像系统的收发模块及集成方法，该收发模块采用双本振源结构，通过双源切换减少锁相环锁定时间，提高扫描速度，同时该模块将采用多级开关形成收发阵列，同时收发天线采用新型小型渐变缝隙天线，在保证系统增益及波束角要求的同时可与末级开关进行高度集成。
- 最后在子阵元探测器与电路批量化测试与筛选方面引入非接触式测量与自动化理念实现低成本、批量化、低测试不确定度。①发明了一种毫米波非接触式传输特性自动化测试方法，通过非接触完成对待测件传输特性的标定，该套系统包括收发测试支架、信号控制与处理单元、发射与接收单元，以及非接触式传输特性校准算法，该发明可面向大规模、批量化、低成本产线生产需求。
本项目部分成果，在用户单位进行了实际系统应用和外场规模化试验。解决了毫米波高端芯片禁运导致的系统研发与应用瓶颈；自动化测试系统已经服务于国内一流高等院校，解决了其在技术创新方面的瓶颈问题。近程探测器已经作为核心部件集成在其毫米波成像与探测系统中，用于机场安检等军民两用领域，而目前国内尚没有同类产品，具有广泛的应用前景和显著的经济与社会效益。关键技术申请发明专利17项，发表SCI/EI论文55篇，出版专著1本，获得国家与省部级奖项3项。
最后更新日期
11:22:16, Nov 04, 2025
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