全息天線的研究與設(shè)計.pdf

1、全息天線的研究已成為一大熱點，全息的概念來源于光學(xué)，但在微波頻段發(fā)揮了其更大的應(yīng)用前景，其結(jié)構(gòu)簡單，饋源形式靈活，以新的理念——干涉，來構(gòu)建散射器結(jié)構(gòu)，進(jìn)而產(chǎn)生具有目標(biāo)輻射特性的波束。
　　本文從全息的研究現(xiàn)狀及目前研究中所存在的問題著手，確定了全息的研究背景；經(jīng)過分析，確定了本文的主要工作及研究思路，根據(jù)核心工作確定我們的研究方法和需要的輔助工具，核心工作主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。
　　首先，從全息天線的結(jié)構(gòu)和理論出發(fā)，

2、計算了饋源天線與目標(biāo)輻射特性的干涉場，得到干涉圖樣；采用金屬條帶的方式近似構(gòu)建干涉圖樣——全息結(jié)構(gòu)，設(shè)計得到橢圓族金屬條帶構(gòu)成的原型全息天線。
　　接著，針對原型全息天線尺寸較大的問題，實現(xiàn)了其小型化設(shè)計。核心思想是提高全息天線的有效輻射口徑，通過對全息結(jié)構(gòu)能量分布的分析，定性地確定小型化方法——去除冗余的、無效的散射區(qū)域，并采取理想磁導(dǎo)體（PMC）截斷的方式引入合適的陣因子，提高天線增益；然后利用PMC截斷與適當(dāng)位置處的自然截斷

3、的等效關(guān)系，進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。最后，對原型全息天線和其小型化天線進(jìn)行加工制版、實驗測試，實驗證明，實測結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好。最終，不僅大幅降低了天線面積，而且，將天線增益提高3.61dB（實測）。
　　然后，闡述了全息天線在天線測試方面的新應(yīng)用，針對傳統(tǒng)的緊縮測試場采用的反射面曲面表面加工精度高、成本較高的問題，提出了用平面的全息結(jié)構(gòu)來代替彎曲的反射面，有效降低了緊縮場測試對校準(zhǔn)單元的表面精度的要求；同時，平面結(jié)構(gòu)更易高

4、精度地制造，并降低了成本，產(chǎn)生了良好的靜區(qū)。
　　最后，為了避免上述全息緊縮場天線系統(tǒng)的饋源對準(zhǔn)、固定問題，設(shè)計完成了平面化或者共形化的全息緊縮測試場系統(tǒng)，先從平面化全息天線的實現(xiàn)出發(fā)，將其饋源天線作為本設(shè)計的饋源天線的陣列單元——平面印刷偶極子，全息結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方式與前述相同，這樣，饋源天線與全息結(jié)構(gòu)被印制在同一塊介質(zhì)板表面，這種結(jié)構(gòu)易集成，不存在機(jī)械地進(jìn)行饋源對準(zhǔn)和固定，且很大程度上降低了緊縮場系統(tǒng)占據(jù)的空間，更重要的，產(chǎn)生了基