衍-折射元件在毫米波單脈沖天饋與焦面陣成像中的應用研究.pdf

1、相對于光波、紅外線和微波,毫米波具有一些十分優(yōu)良的特性。目前,在雷達技術、毫米波成像以及衛(wèi)星通信等領域,毫米波技術正日益成為研究熱點,對毫米波應用系統(tǒng)的需求也越來越迫切。鑒于此,本文對兩個毫米波系統(tǒng):毫米波單脈沖天饋和毫米波焦面陣成像系統(tǒng)及其元部件,進行了一些相關的研究。在研究工作中,將一種興起于上世紀80年代并在光學領域的得到廣泛應用的新型器件-衍射元件應用到毫米波器件的設計中,設計了用于單脈沖天饋系統(tǒng)的衍/折射透鏡天線以及用于毫米波

2、焦面陣成像的矩形波束變換器,分析了衍射透鏡的焦區(qū)場分布,進行了探測隱蔽武器的成像實驗,并達到了較好的效果。論文主要包括以下內容:
　　 在毫米波單脈沖天饋方面:
　　 1、用有限元法分析了多種二維衍/折射透鏡天線,并計算了WFMPC透鏡天線和SL透鏡天線的和差波束、頻率特性和方向性。
　　 2、提出了一種小焦徑比、厚度薄的衍/折射透鏡天線的設計方法,設計了低副瓣石英衍/折射透鏡天線；研究了表面分區(qū)透鏡天線的設計方

3、法,并設計了厚度較薄的 Teflon低副瓣表面分區(qū)透鏡天線。
　　 3、研究了針對旋轉對稱體的BOR-FDTD方法,并對幾種衍/折射透鏡天線進行了全波分析,結果表明,輻射性能較好的幾個天線的副瓣電平低于-30dB。
　　 4、采用模式匹配法與模擬退火算法相結合的方法設計了平面結構的魔T并由此構造了結構緊湊的平面型和差器。
　　 5、采用邊界元法分析了二維波導不連續(xù)性問題,采用矢量有限元法分析了三維波導不連續(xù)性問題

4、,并從力學領域引入了一種加快矢量有限元線性方稗組求解速度的方法,較大地提高了線性方程組的求解效率。
　　 在毫米波焦面陣成像方面:
　　 1、用有限元法結合模擬退火算法設計了空間饋電傳輸方法的關鍵部件一矩形波束變換器。
　　 2、用體積分矩量法分析了陣列透鏡分束器,用有限元法分析了周期陣列透鏡結構的單元透鏡的焦面場分布；基于陣列透鏡分束器,提出了毫米波亞毫米波準光多工器結構。
　　 3、分析了電大尺寸的衍