平面聚焦天線低副焦斑和多焦斑的研究.pdf

1、天線一般工作在其輻射遠(yuǎn)場區(qū)域。對于某些特定場合，要求天線輻射的能量聚集在其近場區(qū)域的某一特定點上，這就需要近場聚焦天線。針對近場聚焦天線的研究已經(jīng)持續(xù)了很長時間。在特定區(qū)域具有高能量密度的近場聚焦天線不僅可以用于提高醫(yī)學(xué)與工業(yè)檢測系統(tǒng)的探測和成像能力，還能用于門禁系統(tǒng)、微波無線輸能系統(tǒng)、射頻識別系統(tǒng)以及微波無線電系統(tǒng)等方面，具有廣泛的應(yīng)用前景和研究價值。
　　不同應(yīng)用場合對近場聚焦天線的需求也不相同。在微波熱療應(yīng)用中希望利用最大功

2、率加熱癌組織，而不希望其對鄰近健康組織產(chǎn)生危害；在非接觸式微波感應(yīng)中并不希望在焦點旁邊有較高副瓣影響其準(zhǔn)確性。因此，對近場聚焦天線實現(xiàn)低副瓣設(shè)計是降低副焦瓣影響的有效方法。當(dāng)近場聚焦天線用于大面積檢測時，可以通過需要焦斑掃描來擴大覆蓋或提高位置定位精度。
　　本文針對近場聚焦陣列天線相關(guān)問題展開研究，具體體現(xiàn)在：
　　首先，在分析平面天線近場聚焦原理基礎(chǔ)上，結(jié)合基片集成波導(dǎo)與金屬圓波導(dǎo)實現(xiàn)了電磁波的近場聚焦。通過對基片集成波

3、導(dǎo)近場聚焦天線的子部件進行分析，并對天線焦距與焦斑特性進行了討論，最終對Ka頻段基片集成波導(dǎo)近場聚焦天線進行設(shè)計、加工與實測。
　　在此基礎(chǔ)上，進一步研究近場聚焦天線的副瓣抑制問題。通過闡述近場區(qū)域低副焦瓣與圓極化的生成原理，即利用基片集成縫隙天線通過多元法實現(xiàn)圓極化，基于基片集成波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)通過泰勒分布賦形實現(xiàn)所需近場副瓣電平，最終對 K波段低副焦瓣雙圓極化近場聚焦天線進行設(shè)計、加工與測試。
　　最后，結(jié)合改進的基片集成波