射频原理

超宽带(UWB) 微波成像是一种 TD 技术。它使用脉冲雷达方法来识别样本内散射增加的区域（散射体）的位置，而不是针对空间介电常数分布的完整信息.

避免了全波电磁分析，测量的输出是具有散射体位置的 2D 或 3D 图像，该图像代表样本内的肿瘤。

通常，从不同位置辐射短脉冲并记录散射脉冲（图1 ）。发射和接收脉冲之间的时间延迟以及脉冲的形状取决于成像体积中的散射事件。为了实现高动态范围和良好的测量精度，许多UWB雷达系统在该频率范围内进行测量并获得傅立叶 逆变换的 TD 波形 。对于测量设置，可以采用单静态、双静态和多静态配置。对于良好的图像重建，在大量照明角度采集大量散射响应是有利的。这可以通过机械扫描天线或使用电子扫描的天线阵列来实现。

图1.用于医学成像的超宽带微波雷达系统示例，示意图

不同的合成聚焦算法可用于图像重建，例如延迟求和波束形成（DAS）、延迟乘和波束形成（DMAS）、空时波束形成和称为 MAMI（多基地自适应微波成像）的数据自适应算法。例如，它们正确定位肿瘤的能力取决于周围组织的异质性。时间反转算法也被提出用于图像重建。针对特定应用的改进信号处理和改进图像重建算法的研究是一项持续的努力。