平面聚焦天線低副焦斑和多焦斑的研究.pdf

1、天線一般工作在其輻射遠場區(qū)域。對于某些特定場合，要求天線輻射的能量聚集在其近場區(qū)域的某一特定點上，這就需要近場聚焦天線。針對近場聚焦天線的研究已經(jīng)持續(xù)了很長時間。在特定區(qū)域具有高能量密度的近場聚焦天線不僅可以用于提高醫(yī)學與工業(yè)檢測系統(tǒng)的探測和成像能力，還能用于門禁系統(tǒng)、微波無線輸能系統(tǒng)、射頻識別系統(tǒng)以及微波無線電系統(tǒng)等方面，具有廣泛的應用前景和研究價值。
　　不同應用場合對近場聚焦天線的需求也不相同。在微波熱療應用中希望利用最大功

2、率加熱癌組織，而不希望其對鄰近健康組織產(chǎn)生危害；在非接觸式微波感應中并不希望在焦點旁邊有較高副瓣影響其準確性。因此，對近場聚焦天線實現(xiàn)低副瓣設計是降低副焦瓣影響的有效方法。當近場聚焦天線用于大面積檢測時，可以通過需要焦斑掃描來擴大覆蓋或提高位置定位精度。
　　本文針對近場聚焦陣列天線相關問題展開研究，具體體現(xiàn)在：
　　首先，在分析平面天線近場聚焦原理基礎上，結合基片集成波導與金屬圓波導實現(xiàn)了電磁波的近場聚焦。通過對基片集成波

3、導近場聚焦天線的子部件進行分析，并對天線焦距與焦斑特性進行了討論，最終對Ka頻段基片集成波導近場聚焦天線進行設計、加工與實測。
　　在此基礎上，進一步研究近場聚焦天線的副瓣抑制問題。通過闡述近場區(qū)域低副焦瓣與圓極化的生成原理，即利用基片集成縫隙天線通過多元法實現(xiàn)圓極化，基于基片集成波導功分網(wǎng)絡通過泰勒分布賦形實現(xiàn)所需近場副瓣電平，最終對 K波段低副焦瓣雙圓極化近場聚焦天線進行設計、加工與測試。
　　最后，結合改進的基片集成波