毫米波柱面龍伯透鏡天線及其陣列技術(shù)研究.pdf

1、毫米波柱面龍伯透鏡天線具有低成本、高增益、寬頻帶、寬掃描角、體積小、重量輕、易集成等特點(diǎn)，在星鏈通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、雷達(dá)預(yù)警以及未來(lái)5G通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本文就毫米波柱面龍伯透鏡天線及其陣列設(shè)計(jì)中的若干關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　首先，介紹了毫米波柱面龍伯透鏡天線及其陣列技術(shù)的研究背景和應(yīng)用場(chǎng)景，并展示了柱面龍伯透鏡天線的發(fā)展歷程和最新研究動(dòng)態(tài)。
　　其次，介紹了柱面龍伯透鏡天線的基本原理，討論了基于幾

2、何光學(xué)理論的柱面龍伯透鏡的理論分析，同時(shí)分析了平行板波導(dǎo)和介質(zhì)板波導(dǎo)內(nèi)場(chǎng)的傳輸特性。此外，還介紹了通過(guò)介質(zhì)打孔方式實(shí)現(xiàn)介電常數(shù)等效的等效煤質(zhì)理論。
　　第三，設(shè)計(jì)了一款工作于V波段的低剖面多波束柱面龍伯透鏡天線，該透鏡天線在方位面能夠覆蓋±60°，并加工、測(cè)試了天線樣品，顯示了良好的天線性能。在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，突破了柱面透鏡天線極小型化饋源設(shè)計(jì)、毫米波高頻段龍伯透鏡開(kāi)孔加工實(shí)現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)。
　　第四，開(kāi)展了大口徑、低剖面多波束

3、柱面龍伯透鏡天線的新型透鏡陣列技術(shù)的研究。設(shè)計(jì)并加工了一款工作于E波段，在方位面以傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)切換實(shí)現(xiàn)波束掃描、俯仰面以相控陣體制實(shí)現(xiàn)波束掃描的低成本架構(gòu)的二維波束掃描柱面透鏡天線陣列。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，該天線陣列在保證30dBi的增益時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)方位、俯仰±30°的二維波束掃描覆蓋。
　　最后，提出了一種可用于毫米波通信的新型圓極化柱面龍伯透鏡天線。該型柱面龍伯透鏡天線是基于介質(zhì)板波導(dǎo)，通過(guò)在介質(zhì)板波導(dǎo)內(nèi)激勵(lì)起具有90°相差的TM0和T