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(chǎng)區(qū)域。對(duì)于某些特定場(chǎng)合，要求天線輻射的能量聚集在其近場(chǎng)區(qū)域的某一特定點(diǎn)上，這就需要近場(chǎng)聚焦天線。針對(duì)近場(chǎng)聚焦天線的研究已經(jīng)持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間。在特定區(qū)域具有高能量密度的近場(chǎng)聚焦天線不僅可以用于提高醫(yī)學(xué)與工業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)和成像能力，還能用于門禁系統(tǒng)、微波無(wú)線輸能系統(tǒng)、射頻識(shí)別系統(tǒng)以及微波無(wú)線電系統(tǒng)等方面，具有廣泛的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。
　　不同應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)近場(chǎng)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(duì)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(diǎn)旁邊有較高副瓣影響其準(zhǔn)確性。因此，對(duì)近場(chǎng)聚焦天線實(shí)現(xiàn)低副瓣設(shè)計(jì)是降低副焦瓣影響的有效方法。當(dāng)近場(chǎng)聚焦天線用于大面積檢測(cè)時(shí)，可以通過(guò)需要焦斑掃描來(lái)擴(kuò)大覆蓋或提高位置定位精度。
　　本文針對(duì)近場(chǎng)聚焦陣列天線相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)研究，具體體現(xiàn)在：
　　首先，在分析平面天線近場(chǎng)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(shí)現(xiàn)了電磁波的近場(chǎng)聚焦。通過(guò)對(duì)基片集成波

3、導(dǎo)近場(chǎng)聚焦天線的子部件進(jìn)行分析，并對(duì)天線焦距與焦斑特性進(jìn)行了討論，最終對(duì)Ka頻段基片集成波導(dǎo)近場(chǎng)聚焦天線進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工與實(shí)測(cè)。
　　在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究近場(chǎng)聚焦天線的副瓣抑制問(wèn)題。通過(guò)闡述近場(chǎng)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(guò)多元法實(shí)現(xiàn)圓極化，基于基片集成波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)通過(guò)泰勒分布賦形實(shí)現(xiàn)所需近場(chǎng)副瓣電平，最終對(duì) K波段低副焦瓣雙圓極化近場(chǎng)聚焦天線進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工與測(cè)試。
　　最后，結(jié)合改進(jìn)的基片集成波