蒋彦雯 范红旗 李双勋

(国防科技大学电子科学学院 长沙 410073)

1 引言

近年来，当在传统电磁波上加载轨道角动量调制时，可在空间中叠加形成涡旋电磁波，利用不同形式天线可产生不同特性的轨道角动量电磁波，从而适用于不同的应用需求[1-3]。特别地，在阵列雷达成像技术中，利用涡旋电磁波照射，同一距离单元内不同方位向的目标所在位置的辐射场相位波前存在一定的差异性，从而使雷达接收到的目标散射回波携带有更多的目标信息，进而通过方位向的信息解耦最终可实现目标凝视成像[4-6]。对于涡旋电磁波照射下的目标成像，利用照射波束内波前的差异性，并且基于不同本征模态的正交性，通过多模态的照射可有望提升对目标的分辨性能[7]。在电磁涡旋成像技术的基础上，结合合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像或逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像特性，可进一步实现对目标或场景的三维(Three-Dimensional,3D)成像[8,9]。

在太赫兹频段，由于雷达信号载频高，极易发射大带宽信号，实现较高的距离分辨率[10,11]，另外，相比于微波雷达，由于太赫兹波的波长短，在合成孔径成像或者逆合成孔径成像模式下可以获得更高的横向分辨率[12-14]。文献[9]将太赫兹波的优势与涡旋电磁波相结合，建立了基于太赫兹电磁涡旋ISAR的新体制成像模型，实现了对目标的高分辨三维成像，然而在已有的成像算法中，俯仰向信息需要通过极坐标下三角函数和方位向的插值得到，这是一个间接求解的过程，俯仰维成像分辨率较低。……