对隐藏物体的探测、定位与识别,一直是探测技术的一个重要研究领域和发展方向。近年来,随着国民经济的不断发展和科学技术综合水平的显著提升,实现对隐藏目标的探测识别的相关技术越来越受到相关研究人员的重视。发展对隐藏物体的探测技术,在市政管网探测、室内布线定位、路基无损检测、军事侦测等应用领域均有重大意义。因此,该技术无论是在民用还是在军用领域均显示出广阔的发展前景和巨大的应用价值。本文中所研究的对隐藏物体的探测技术主要是针对在浅层情境下(如砖墙内,地板下),利用微波技术相关手段达到对埋藏物体的定位和对埋藏物体相关材质的分辨。在完成对现有的相关对隐藏物体的探测技术的发展状况及各自优缺点进行简单介绍及分析后,将着重介绍本文中所涉及的基于端口输入阻抗变化的针对浅层埋藏物体的探测方法。首先,在已构建出的墙体模型基础上,利用四端口馈电的LCR天线,设计了一种在浅层应用环境下微波对埋藏物体定位的有效方法,并借助三维电磁仿真软件的精确仿真,验证了该定位策略的有效性;接着,为了能达到分辨埋藏物体的材质的需求,基于补偿原理,根据不同材质的物体被天线所辐射出的电磁波照射后将对天线的输入阻抗造成不同影响的性质,设计了一种通过测量天线端口输入阻抗进而计算得到埋藏物体介电常数估计值的方法,从而实现了分辨埋藏物体材质的功能;其后,为了提升对墙内物体的探测质量,基于空间功率传播模型,根据能量传输最大化理论,设计了一款工作在2.45GHz频段的近场聚焦天线,通过设计每个天线单元的幅度和相位,使得在即使有墙体等物质遮挡的情况下,实现在所关心的区域内电磁能量汇集的最大化,从而使探测过程中回波的强度得到极大提升。随后,设计了几种能满足浅层探测需求的平面天线,使得天线的剖面和尺寸得到了缩小,有利于探测系统最后集成度的提高。基于以上的分析,随后确定了整体的设计方案,此探测系统的射频前端部分主要可分为两个部分:天线部分和射频电路部分。本文在后面的章节中给出了一种用于实现上述检测功能的射频电路,该电路中的功能器件主要选用表贴器件,性能稳定,使用方便,易于集成。电路采用两路信号来分别测量天线的反射系数的幅值与相位,使混频器的RF端和LO端为同频输入信号,这样混频器的输出信号经过低通滤波器滤除高频信号后仅剩下分别包含幅值信息和相位信息的直流分量,因此整个系统结构简单,易于实现。