构筑更加安全高效的安检体系，是机场安检行业的持续追求。毫米波安检技术的快速更新和相关安检仪产品的不断迭代，近年来为该行业提供了的新应用亮点。毫米波安检仪对非金属材料的探测能力受到广泛好评，对人体的安全性、非接触性的测量过程、和直观的性能参数，也受到用户的积极反响。
世界各国/区域的民航局积极推出相应的认证标准和许可证，例如欧洲民航会议ECAC的 版本1和2，美国交通运输安全局TSA的认证，以及我国民航局的民航安检设备许可证制度。
经过几年的进化，新一代毫米波人体安检的方向已经更加明朗。早期有些产品用少量的射频单元，机械方式移动扫描。新一代产品则使用固定方式进行测试。得益于工艺进步和计算机运算的飞速发展，仪器内也大量引入新的信号处理技术，例如人工智能算法等。这些方向保证了系统更加稳定，识别能力更强。
图 1 R&S®QPS201毫米波快速人体安检仪
近一两年，新仪器的普及进入了快速发展期，世界多个主要城市机场陆续大量启用了新一代毫米波人体安检仪，包括美国、英国、德国、法国、澳大利亚机场等，中国从今年启动并估计在未来几年里会大量启用毫米波人体安检仪。此外，一些重点场所也开始布置毫米波人体安检仪，如大使馆、政府机关、大型会场和体育场馆等。
在前两代产品获得巨大成功的基础上，罗德与施瓦茨推出的R&S®QPS201快速人体安检仪，进一步优化了硬件设计、检测算法、处理时间、安检通道设计等等多种要素，提升了安检仪的精度、效率、可靠性，契合全球各地机场的多样化需求。目前已经通过上述三大机构的认证许可，并在各大机场大量投入使用，以其高扫描速度，高分辨率和高检出率广受客户的好评。
高精度、对人安全的检测方案选择
毫米波检测技术主要检查物体对毫米波频段电磁波的反射，而非低频的电磁感应。因此对物体的材质并无要求，而对其形状特征十分敏感。相较于通过式金属探测安检门，R&S®QPS201极大地扩展了检查物品范围。可以检出多种物品，包括陶瓷、玻璃、塑料、液体、颗粒等非金属。
人体携带的物品尺寸一般从几厘米级到几毫米，因此安检仪首选毫米波频段。70~80GHz频段的电磁波信号，其波长较短，仅有3.8mm，信号的分辨率可以接近2~3mm，适合于测量人体表面携带的微小颗粒物。同时，毫米波对毛发具有一定的穿透能力，不至于对受检人员的衣物造成大量虚警，减轻了安检人员的工作负担。相较而言，低频段的毫米波探测设备虽然更容易实现，但其分辨率随着频率降低和波长增加而变差，例如38GHz的信号只能探测4~5mm的物体，虽然经济，但不适用于最高标准的安检工作。
该频段的电磁波对人体无害，相较于X光，毫米波的电磁辐射是非电离辐射；相较于低频的设备，毫米波辐射的探测深度仅到人体表皮，不会到达真皮以下。类似技术目前已经广泛应用于人体、医学检测、场地监测和汽车雷达，因此QPS系列选择使用70-80GHz频段。
信号功率方面，R&S®QPS201的发射功率强度不到手机的千分之一，每次扫描只需几十毫秒。完全符合世界各国的电磁环境标准。
精准检测、隐私保护、高效检查、高可靠性
仪器对于可用性的需求是，在人流量大的公共场所，能够高效、准确地检出携带的物体，区别于人体特征，从而标识出违禁物品。并将之标识在人形示意图上，在保护乘客隐私的同时，便于安检员根据部位提示进行检查。
在这方面，罗德与施瓦茨充分发挥业界领先的技术实力，为R&S®QPS201设计了两面固态矩阵面板，内含数千个收发天线，构成一套高精度的双面测量系统。测量过程中，每个天线仅工作一瞬间，仪器在几十毫秒内完成全部的信号探测工作。由于R&S®QPS201的天线数量和规模远超业界同类产品，可以获得更高信噪比的信号，利于后续程序计算识别可疑物。
图 2 毫米波收发矩阵示意图
在信号处理和可疑物识别方面，R&S®QPS201使用业界领先的数据处理加速器，将海量的信号数据加速处理，使得仪器对信号具有极高的合成运算速度。物体检测算法则使用了业界领先的AI人工智能技术，经过大量的训练实验，使得AI算法对体表物品的特征识别达到了很高的准确度。针对国内的安检标准，R&S®QPS201特别提供了专用于中国国内的算法模型，适应国内市场需求。
