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毫米波雷达因其波长短、波束宽度窄等特点,适用于探测大气云粒子结构特性及云的动态特性。卡塞格伦天线作为一种高增益对称型双反射面天线,被广泛应用在雷达探测系统上。目前,毫米波雷达在气象探测中的常用窗口频段分别为35GHz(8.6mm)和94GHz(3.2mm),为了满足双频段探测及提取云的相态信息等要求,需设计具有高隔离度双极化特性的天线。本文根据课题要求,分别设计了94GHz同频双线极化卡塞格伦天线和35GHz/94GHz双频正交线极化卡塞格伦天线。本文首先分别介绍面天线中的典型抛物面天线和卡塞格伦天线的几何特性、工作原理及实际工程设计方法。其次,设计了一种高隔离度馈源喇叭天线,其中,正交场馈电输入系统是以H面折叠双T为原型,采用波导馈电方式实现正交主模电磁波的耦合及高隔离度特性；在喇叭的设计上,本文给出圆锥喇叭及双模圆锥喇叭的设计方法,得到具有等化E面和H面方向图的高效率馈源。最后,根据上述基本理论,设计完成了94GHz同频双线极化卡塞格伦天线和35/94GHz双频正交线极化卡塞格伦天线。94GHz同频双线极化卡塞格伦天线研制结果表明,该天线两个端口增益分别为47.4dB和49.6dB,第一旁瓣电平分别为-19.2dB和-14.7dB,馈源端口隔离度优于-40dB,3dB波束宽度小于0.5。,交叉极化优于-30dB; 35/94GHz双频正交线极化卡塞格伦天线的设计结果表明,馈源端口隔离度在高低频处均优于-40dB,天线工作在35GHz时,增益大于40dB,旁瓣低于-20dB；在94GHz时,增益大于50dB,旁瓣低于-20dB,交叉极化均优于-30dB,两副天线馈源端口驻波比均小于1.5。