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本文旨在研究亚毫米波准光扫描天馈,它主要应用于小尺寸轻质量的扫描雷达系统中。本文首先研究该天馈中一个部分在毫米波频段的频率比例模型,即毫米波逆卡塞格伦天线,预估该天线的性能,然后按照频率缩比关系,仿真分析亚毫米波准光扫描天馈,给出仿真结果。
本文将天线分成平面极化扭转板、抛物面线栅两部分,分别独立设计完成。本文采用周期性的时域有限差分(FDTD)法,依据评价栅条极化扭转性能的公式,通过编程计算,给出了毫米波段和亚毫米波段的最佳栅条尺寸组合。在毫米波段,将周期性FDTD法的计算结果与等效传输线法的计算结果相比较,结果吻合较好。同样根据周期性的FDTD法,依据评价抛物面反射透射栅条性能的公式,通过编程计算,给出了毫米波段和亚毫米波段的最佳栅条尺寸设计。
在分析天线整体结构时,采用FDTD法分析并编程计算,根据分析抛物面天线的口径场法,结合考虑抛物面线栅介质层的影响,对口径场的计算公式进行修正(极化扭转板的交叉极化影响忽略不计),预估了整个天线的性能。
本文采用准光技术,应用高斯束模和高斯束传播的理论,分析波束的传播,采用透镜和反射镜约束波束不要发散,使其在空间聚束传播。透镜和反射镜间隔放置,因而大大降低了损耗。高斯束经过介质劈后相对于轴向产生一定的角偏移,介质劈绕轴向的转动使得高斯束完成以轴向为中心的圆锥扫描。