毫米波天饋系統(tǒng)的準(zhǔn)光學(xué)分析和近場(chǎng)測(cè)量方法研究.pdf

1、毫米波系統(tǒng)由于其高分辨率、大傳輸容量以及在大氣窗口良好的穿透特性受到了工程領(lǐng)域越來(lái)越多的關(guān)注。毫米波、短毫米波系統(tǒng)研究涉及理論算法研究、精加工技術(shù)和測(cè)試方法等關(guān)鍵技術(shù)。尤其是高頻電大尺寸、多極化、多波束天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測(cè)試是目前要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　 文章采用準(zhǔn)光學(xué)理論進(jìn)行了波紋喇叭口徑場(chǎng)的高斯波束展開(kāi),并利用高斯波束的傳播特性得到了波紋喇叭近區(qū)場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖；分析了線柵的極化分離特性以及對(duì)入射高斯束交叉極化的影響等；深入討論了

2、偏饋拋物面對(duì)入射高斯波束的影響以及高斯波束不同模式間的耦合效應(yīng),大大簡(jiǎn)化了模式耦合解析式,得到高斯波束入射下反射面交叉極化電平。通過(guò)與傳統(tǒng)物理光學(xué)法仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證了準(zhǔn)光學(xué)高斯模耦合法分析偏饋天線系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、高效性。
　　 天線近場(chǎng)測(cè)試作為有效的全天候測(cè)試手段用于毫米波、短毫米波時(shí)對(duì)掃描架、安裝精度要求極高,實(shí)際測(cè)量設(shè)備也往往因機(jī)械精度的限制無(wú)法應(yīng)用于更高頻率的測(cè)量。本文在天線近場(chǎng)測(cè)試18項(xiàng)誤差分析的基礎(chǔ)上將共軛梯度

3、迭代法應(yīng)用于求解近遠(yuǎn)場(chǎng)變換方程,利用非等間隔快速傅里葉變換得到了與傳統(tǒng)FFT變換相同的時(shí)間復(fù)雜度。仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比顯示,非等間隔近遠(yuǎn)場(chǎng)變換能夠有效地克服傳統(tǒng)FFT等間隔采樣的限制,使現(xiàn)有近場(chǎng)測(cè)量機(jī)械設(shè)備使用頻率上限提高2～3倍；文章最后討論了不同位置誤差模型下采樣點(diǎn)位置、點(diǎn)數(shù)以及波譜域間隔對(duì)迭代過(guò)程收斂性的影響,并給出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
　　 總之,本文研究毫米波、短毫米波天饋系統(tǒng)的準(zhǔn)光學(xué)理論和基于非等間距近遠(yuǎn)場(chǎng)變換的近場(chǎng)測(cè)試