高炉MIMO成像雷达：技术设计与应用验证

本文主要探讨了"基于高炉料线的MIMO成像雷达的设计"这一主题，由聂臻霖、陈先中和侯庆文三位作者共同完成，发表在中国科技论文在线上。该研究旨在解决工业高炉冶炼过程中获取炉料表面完整图像信息的问题，这在监测和控制炼铁过程中的至关重要。 研究的核心技术是多输入多输出(MIMO)雷达系统，这种技术利用多个发射和接收通道来提高信号的冗余性和抗干扰能力，从而实现对复杂环境下的目标成像，如高炉内高温、高压以及高粉尘的极端条件。首先，作者设计了一种特殊的天线单元，专门针对高炉内部的恶劣环境进行优化，确保其在高温、高压环境下仍能稳定工作。 接着，文章详细分析了不同的天线布阵方式，并通过仿真验证了这些布阵方案的有效性。其中，着重研究了距离迁移算法(RMA)，以减少近场相位误差带来的目标散焦问题，从而提升成像质量。这种算法对于在高炉内进行精确目标定位和成像至关重要。 在实验阶段，研究人员在搭建的微波暗室中构建了实际测试系统，成功地对焦炭和烧结矿等目标进行了成像。这一步验证了MIMO雷达在实际工业场景中的可行性，为高炉料线的实时监控提供了强有力的工具。 最后，论文通过高炉典型料线缩比模型的验证，证明了所设计的MIMO成像雷达系统的性能优越，能够有效地满足高炉冶炼过程中的图像获取需求。该研究成果不仅提升了工业生产过程中的智能化水平，也为其他高温、高压环境下的成像技术提供了新的思路和参考。 这篇论文的核心知识点包括：MIMO雷达技术的应用、高炉环境下的特殊天线设计、天线布阵优化、距离迁移算法的改进以及在实际工况下的实验验证。这些技术的发展与应用对于推动高炉炼铁行业的智能化和精确控制具有重要意义。