毫米波全息准光功率合成系统关键技术的研究.pdf

摘要摘要全息现象在传统光学领域具有广泛的认知度并得到了大量的应用,近年来被引入毫米波领域,在毫米波准光功率合成系统上得到了有效的使用。基于全息术原理和标量衍射理论制作的Talbot相位光栅,可以实现准光功率合成,同时具有很高的衍射效率和低损耗特性。第一章调研了毫米波功率合成技术的发展历史、存在的问题,并回顾了早期一些主要的准光功率合成技术。第二章中,介绍了全息准光功率合成技术的基本原理,将全息技术用于准光功率合成系统中可以实现功率的分配和合成。同时详细描述了全息准光功率合成系统的设计方案,介绍了系统的整体结构和工作流程。该系统是一个复杂的电磁结构,其中包含了很多关键的构成部分,主要包括喇叭天线、抛物面天线和Talbot相位光栅,这些部分在系统中实现很重要的功能。第三章中介绍了其中抛物面偏馈系统的设计方案,该部分由喇叭天线和抛物面天线所组成,实现了高斯束到平面波的转换。本章具体给出了喇叭天线和抛物面天线的设计过程,并在电磁仿真软件I-IFSS上对该模型作了建模和电磁仿真,得到很好的结果。第四章中,首先分析了周期物体所具有的Talbot效应,将该理论运用于二元光学器件,可制作出Talbot周期介质相位光栅。文中从理论上分析了Talbot光栅的设计原理与方法,同时给出了这类二元光栅的衍射效率。结合现有的二元光学理论和标量衍射算法,通过编程设计了二阶和多阶Talbot光栅,并分析了其实际性能。第五章对全文的主要工作进行了总结,并对全息准光功率合成技术的未来发展做出了展望。关键词:毫米波,全息准光功率合成,Talbot光栅,二元光学理论,标量衍射理论 ABSTRACT ABSTRACT Holography iswidely cognized and applied intraditional itisimported intomillimeter domain,and iseffectively used inmillimeter-wave quasi—optic bining onholography theoryand scalardiffraction theory,Talbot phasic grating,which hashi曲diffraction efficiency and low ullage characteristic,ismanufactured plish quasi-optic bining. Chapter introduces thedevelopmenthistory and theproblems ofmillimeter-wave bining we investigate theresearch progress ofsome early quasi-optic bining technologies. Chapter 2introduces theprinciple ofmillimeter-wave holographic quasi—optic bining using holography technology into quasi—optic biningsystem,it Can actualize power dividing chapter detailedly develops thedesignproject ofmillimeter-wave holographic bining system and introduces thewhole framework and work flowofthesystem. The system is acomplicated ic structure and itcontains many important parts,including horn antenna,paraboloid antennaand Talbot phasicgrating,realizesignificant functions 3introduces the design project ofthepartial-feeding paraboloid antennasystem,which ismade up of a horn antenna and aparaboloid antenna and fulfillsthe Gaussian beam transforming to plane chapter de