多波束介質(zhì)透鏡天線的研究.pdf

1、無源毫米波成像技術(shù)在人體隱匿武器探測、場景監(jiān)控、精確制導(dǎo)、飛機(jī)自動著陸和汽車防撞等領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。在無源毫米波成像技術(shù)的各種方案中，基于透鏡聚集的焦平面陣列凝視成像體制較其它體制在原理和結(jié)構(gòu)上相對簡單，可以在不引入任何掃描機(jī)構(gòu)的情況下對動態(tài)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)實(shí)時成像，是當(dāng)前無源毫米波成像的主要方案之一。
　　多波束透鏡天線位于信號采集的最前端，由介質(zhì)透鏡天線和饋源接收陣組成，其作用是產(chǎn)生覆蓋一定視場的均勻多波束。波束的均勻性將對幾

2、何失真、輻射失真、空間分辨率、輻射動態(tài)范圍等成像的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響成像系統(tǒng)整體性能。本文內(nèi)容圍繞多波束介質(zhì)透鏡天線的研究與設(shè)計而展開，主要工作包括：
　　1)對角錐喇叭、圓錐喇叭、波紋喇叭和介質(zhì)加載角錐喇叭等喇叭天線進(jìn)行了基本的理論分析并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)例設(shè)計和仿真。通過對不同喇叭天線的對比分析，選定了透鏡天線的饋源形式。
　　2)對bifocal透鏡及其分區(qū)形式的設(shè)計進(jìn)行了全面的理論分析，編寫了完整的設(shè)計程

3、序。對bifocal透鏡天線的多波束性能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　3)基于射線追蹤法及snell折射定律求解了bifocal透鏡的焦面曲線，為饋源的偏焦及饋源陣的排布提供了理論支持。
　　4)研究了采用HFSS仿真方向圖數(shù)據(jù)，編程計算喇叭天線相位中心的方法。對喇叭接收陣（線陣）單元間的互耦進(jìn)行了仿真分析。
　　5)聯(lián)合使用HFSS和FEKO軟件完成了對設(shè)計的電大尺寸透鏡天線的整體仿真。對研制的多波束透鏡天線樣品進(jìn)行了外場測