據休斯研究實驗室（HRL）網站2018年1月2日報道，其已開發出一種新型高分辨率、低功耗雷達天線陣列（編碼孔徑副反射面陣列，CASA），這種掃描儀可在一定安全距離內探測隱藏在人體上的武器、爆炸裝置等。CASA功耗低、可擴充、應用范圍廣泛，支持安檢、機器人或自動駕駛等領域。

由于雷達發射的電磁波能夠穿透煙霧和塵埃，因此CASA雷達陣列可在低能見度情況下探測移動的人或車輛，并有助于直升機導航，可穿透塵埃、霧霾、全天時對著陸區域進行高分辨率成像。這種編碼孔徑雷達技術對近距離成像十分有效，因此是安全距離內開展安檢是理想選擇。目前機場安檢需要乘客通過掃描儀進行安全掃描，而CASA雷達陣列無需這一方式，適合于開放式場景的安檢應用。

太赫茲孔徑編碼成像雷達系統組成示意圖

CASA雷達陣列采用數字合成波束掃描來獲取目標的高分辨率3D圖像，雷達本身無需移動，通過數字化處理所收集到的目標反射波束的數據來實現成像。HRL微電子實驗室的團隊采用瓦片技術，以多個1平方英寸的射頻瓦片來制造雷達天線陣列。這些瓦片使該陣列具有可擴充性，可根據特定任務擴充成所需尺寸。用戶可在相對大的空間內添加更多瓦片，實現數千像素的高分辨率。另外CASA雷達陣列在制造中采用了單片集成技術，真正控制了成本。由于頻率越高，雷達波束越窄，圖像分辨率越高，因此CASA雷達陣列工作在極高頻率上來獲得高分辨率圖像。為在如此高頻率下工作，HRL實驗室開發了包含1024個單元邊長僅1英寸的雷達天線陣列。這些微型天線單元間隔，半波長的間距排列。

HRL實驗室在微電子領域領先全球，通過將編碼孔徑雷達技術與氮化鎵T4單片微波集成電路(MMIC)技術和3D集成技術實現了CASA雷達陣列。據HRL的研究員介紹，CASA的核心技術是HRL實驗室的氮化鎵T4單片微波集成電路技術。這些電路工作在極高頻率（235GHz）上，因而允許將許多單元集成到極小的空間內，大大縮小了設備尺寸。在硬件方面，HRL實驗室通過采用3D集成技術，實現了尺寸更小、功耗更低的電路。CASA設備功耗極低，每單元功耗僅約20毫瓦。

CASA研究背景

HRL實驗室的CASA雷達陣列是在DARPA成像雷達先進掃描技術（Advanced Scanning Technology for Imaging Radars ，ASTIR)項目支持下進行研發。ASTIR項目的目標是不依靠平臺或目標的運動來提供高分辨率3D成像，達到更優的識別和瞄準能力；甚至在沒有平臺或目標動動的情況下，獲得速度高于10幀/秒聚焦良好的圖像；以一個發射與接收鏈進行波束控制，降低系統的復雜度。

DARPA官方表示，ASTIR技術將采用一個發射與接收鏈以及電子副反射面設計來制造一種易于采購到的高成本效益傳感器，這種傳感器不像SAR或ISAR那樣要求平臺或目標運動。ASTIR概念將通過采用復合天線和電子副反射面來最小化系統的復雜度，電子副反射面將與確定雷達角分辨的較大主孔徑聯合工作。DARPA于2015年3月向諾思羅普•格魯曼公司、HRL實驗室及Vadum公司授予ASTIR項目合同，要求它們開發穿透敵方環境遮蔽（如霧、煙和大雨）提供目標高幀率3D成像，以及實現有效波束控制和雷達成像的先進雷達相關技術。

技術基礎—太赫茲孔徑編碼成像

太赫茲孔徑編碼成像突破了雷達成像領域經典的層析原理和距離多普勒原理，不依賴雷達-目標相對運動即可實現高幀率和高分辨成像，把電磁波幅度、頻率、相位、極化調制拓展到空間幅相調制，加深和拓展了人們對電磁波的認識、操控和利用，有望成為雷達成像領域繼SAR/ISAR、MIMO雷達和微波關聯成像之后的又一變革。

太赫茲孔徑編碼成像由于具有高分辨率、高幀率、前視凝視等諸多優勢。在軍事和民用領域應用有廣泛前景。其應用前景主要包括：直升機平臺戰場偵察與警戒；單兵或車載平臺目標搜索與瞄準；雷達導引頭末制導和近炸引信；安檢與反恐等。這些應用對分辨率要求在0.1~10cm之間，對實時性要求在100ms之內。盡管微波和毫米波能夠通過合成孔徑實現前視成像，但在分辨率、實時性、小型化等方面難以滿足需求，在一定程度上體現了太赫茲孔徑編碼成像的不可替代性。