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，在星鏈通信、衛(wèi)星導航、雷達預(yù)警以及未來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)計中的若干關(guān)鍵技術(shù)展開研究，主要研究內(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、何光學理論的柱面龍伯透鏡的理論分析，同時分析了平行板波導和介質(zhì)板波導內(nèi)場的傳輸特性。此外，還介紹了通過介質(zhì)打孔方式實現(xiàn)介電常數(shù)等效的等效煤質(zhì)理論。
　　第三，設(shè)計了一款工作于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、測試了天線樣品，顯示了良好的天線性能。在此設(shè)計過程中，突破了柱面透鏡天線極小型化饋源設(shè)計、毫米波高頻段龍伯透鏡開孔加工實現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)。
　　第四，開展了大口徑、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)計并加工了一款工作于E波段，在方位面以傳統(tǒng)開關(guān)切換實現(xiàn)波束掃描、俯仰面以相控陣體制實現(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。實測結(jié)果表明，該天線陣列在保證30dBi的增益時，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，通過在介質(zhì)板波導內(nèi)激勵起具有90°相差的TM0和T