高增益透鏡加載扇形波束天線.pdf

1、隨著電子科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，扇形波束天線在醫(yī)療成像、移動(dòng)通信基站、室內(nèi)局域無線網(wǎng)絡(luò)等各方面都有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)扇形波束毫米波組成的車載、機(jī)載防撞天線，作為汽車、小型飛行器安全控制系統(tǒng)的核心組成部件之一，其市場(chǎng)前景越來越廣闊。因此研究如何設(shè)計(jì)高性能的扇形波束天線具有非常重要的意義。
　　本文具體做了以下幾個(gè)方面的工作：
　　1.在前人研究的基礎(chǔ)上，探究了扇形波束天線常見的三種實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)扇形波束拋物面反射天線，介質(zhì)透鏡合成扇

2、形波束天線以及天線陣列組成扇形波束天線陣等三種方法的原理進(jìn)行分析和歸納，并重點(diǎn)介紹了通過加載透鏡的方法來合成我們所需要的扇形波束。同時(shí)對(duì)扇形波束天線和筆形波束天線的掃描方式進(jìn)行區(qū)分。
　　2.基于變換光學(xué)理論研究了電磁超材料在控制電磁波傳播方向當(dāng)中的應(yīng)用。驗(yàn)證麥克斯韋方程在任何坐標(biāo)變換過程中的形式不變形，以及基于準(zhǔn)保角變換光學(xué)方法計(jì)算變換介質(zhì)材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率。最后通過介紹兩種由不同介電常數(shù)單元組成的變換介質(zhì)平板透鏡和變換介質(zhì)

3、平凹透鏡，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)雙曲介質(zhì)透鏡和加速型平凹透鏡的等效變換，來實(shí)現(xiàn)對(duì)入射電磁波傳播方向的控制。
　　3.基于光學(xué)變換理論設(shè)計(jì)了兩種新型的工作于 Ku波段的用于合成扇形波束天線的三維結(jié)構(gòu)的直筒-拱形變換介質(zhì)透鏡。通過全波仿真分析，結(jié)果顯示這兩種變換介質(zhì)透鏡都能夠在整個(gè) Ku波段的頻率范圍內(nèi)在遠(yuǎn)場(chǎng)都能夠很好的合成扇形波束，并且很大程度的提高饋源天線的方向性。通過對(duì)Ku波段帶寬內(nèi)的波束偏移特性進(jìn)行仿真分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)直筒-拱形介