毫米波天饋系統(tǒng)的準(zhǔn)光學(xué)分析和近場測量方法研究.pdf

1、毫米波系統(tǒng)由于其高分辨率、大傳輸容量以及在大氣窗口良好的穿透特性受到了工程領(lǐng)域越來越多的關(guān)注。毫米波、短毫米波系統(tǒng)研究涉及理論算法研究、精加工技術(shù)和測試方法等關(guān)鍵技術(shù)。尤其是高頻電大尺寸、多極化、多波束天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測試是目前要解決的關(guān)鍵問題。
　　 文章采用準(zhǔn)光學(xué)理論進(jìn)行了波紋喇叭口徑場的高斯波束展開,并利用高斯波束的傳播特性得到了波紋喇叭近區(qū)場和遠(yuǎn)場方向圖；分析了線柵的極化分離特性以及對入射高斯束交叉極化的影響等；深入討論了

2、偏饋拋物面對入射高斯波束的影響以及高斯波束不同模式間的耦合效應(yīng),大大簡化了模式耦合解析式,得到高斯波束入射下反射面交叉極化電平。通過與傳統(tǒng)物理光學(xué)法仿真和實(shí)測結(jié)果的對比,驗(yàn)證了準(zhǔn)光學(xué)高斯模耦合法分析偏饋天線系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、高效性。
　　 天線近場測試作為有效的全天候測試手段用于毫米波、短毫米波時(shí)對掃描架、安裝精度要求極高,實(shí)際測量設(shè)備也往往因機(jī)械精度的限制無法應(yīng)用于更高頻率的測量。本文在天線近場測試18項(xiàng)誤差分析的基礎(chǔ)上將共軛梯度

3、迭代法應(yīng)用于求解近遠(yuǎn)場變換方程,利用非等間隔快速傅里葉變換得到了與傳統(tǒng)FFT變換相同的時(shí)間復(fù)雜度。仿真和實(shí)測結(jié)果對比顯示,非等間隔近遠(yuǎn)場變換能夠有效地克服傳統(tǒng)FFT等間隔采樣的限制,使現(xiàn)有近場測量機(jī)械設(shè)備使用頻率上限提高2～3倍；文章最后討論了不同位置誤差模型下采樣點(diǎn)位置、點(diǎn)數(shù)以及波譜域間隔對迭代過程收斂性的影響,并給出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
　　 總之,本文研究毫米波、短毫米波天饋系統(tǒng)的準(zhǔn)光學(xué)理論和基于非等間距近遠(yuǎn)場變換的近場測試