安全检查中的毫米波辐射建模与分析(5)
生不同的电磁波，如表 2.1所示。 广义地讲，任何一个物体都是一个辐射源，在一定温度下物体要发射电磁波,同时也
被别的物体发射的电磁波所照射。因此，对于各种目标，辐射的电磁波包括两部分：一
部分是目标自身的热辐射，另一部分是此目标反射其他辐射源的辐射。
2.1.1 毫米波黑体辐射
红外辐射和微波辐射都属于热辐射，红外热辐射属于分子光谱范围，红外辐射计记
录物质热运动所产生的分子振动能量，通常意义上的热辐射都是指红外辐射；毫米波热
辐射属于微波热辐射，能量极少，常温下毫米波辐射的能量非常少，但是可以用高灵敏度的接收机——毫米波辐射计接收。
能够在热力学定理允许的范围内最大限度地把热能转变成辐射能的理想辐射体称为
黑体。在毫米波段，黑体就是在该频段所有频率上都能吸收落在它上面的全部辐射而无
反射的理想物体。黑体除了是一个良好的吸收体外，还应该是一个良好的发射体。
如果物体处于热平衡状态，则它辐射的能量等于它吸收的能量。理想的完全吸收体
或辐射体—“黑体”在所有方向上均匀辐射，其热辐射的谱亮度和温度的关系，以及按
波长的分布，服从量子力学里的普朗克（Planck）黑体辐射定律 图2. 1绘出了Bf曲线，由图可见：
(1) 随着温度的升高，谱亮度曲线的总水平也上升；
(2) Bf取最大值的频率fm随温度升高而增加。毫米波段的谱辐射强度远小于红
外。 在毫米波频段以下区域，有hf kT ≪ 1，将普朗克黑体辐射强度公式用简化瑞利-金
斯（Rayleigh-Jeans）表达式近似，黑体的谱亮度Bf为
上式表明了黑体辐射强度与物体温度之间存在线性关系，应用瑞利—金斯近似表达
式计算黑体的亮度与普朗克公式的计算误差，在室温 T=300K，低于 117GHz 的频率下，
小于1%，即使频率提高到 370GHz，相对误差也只有3%。
2.1.2 毫米波温度与功率对应关系[10]