關(guān)于94千兆赫的二維鏡頭棧設(shè)計

Dirk Nüßler, Ralf Brauns, 漢斯赫爾穆特富克斯省。
毫米波雷達和高頻傳感器應(yīng)用科學(xué)研究所。
D-53343 Wachtberg-Werthhoven，德國 nuessler@fgan.de

摘 要：
發(fā)展相控陣系統(tǒng)是一個最雄心勃勃的研究領(lǐng)域的毫米波頻率范圍內(nèi)。不同的做法已在過去，實現(xiàn)相控陣天線的頻率范圍。不幸的是，直到目前沒有成本效益的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)。羅特曼透鏡可以是有用的多波束形成網(wǎng)絡(luò)的線性天線，提供寬帶的優(yōu)勢，性能和生產(chǎn)成本低。鏡頭的設(shè)計，如羅特曼透鏡提供了一個極為不利;只能實現(xiàn)線性掃描的一個層面。對許多應(yīng)用二維掃描方位和海拔在同一時間是必要的。為了解決這個問題二維鏡頭棧實現(xiàn)。這項工作提出了設(shè)計和開發(fā)羅特曼透鏡堆疊在94GHz 。建筑是完全實現(xiàn)的波導(dǎo)技術(shù)。實驗結(jié)果與理論思考和電磁仿真。

關(guān)鍵詞： 羅特曼透鏡，毫米波，多波束天線，二維鏡頭棧

導(dǎo) 言
相控陣系統(tǒng)的主要優(yōu)點是明確的，他們速度快于機械掃描儀，就可以改變其天線位置瞬間任何立場和它們所提供的機會，自適應(yīng)波束形成。但另一方面相控陣天線的價格昂貴，生產(chǎn)高損失毫米波頻率范圍和/或不具備的更高毫米波頻率范圍。實現(xiàn)掃描天線概念在毫米波頻率范圍內(nèi)的多波束天線具有更多的優(yōu)點。的主要優(yōu)點是有可能產(chǎn)生的鏡頭下微波到光頻范圍。鏡頭的設(shè)計，成本比有源相控陣系統(tǒng)，可以大量生產(chǎn)。它們提供了一個更大的帶寬比一般的有源相控陣系統(tǒng)，但他們只能改變束流位置固定的步驟和需要許多發(fā)射/接收通道或一個復(fù)雜的開關(guān)矩陣。一個最大的缺點，最透鏡系統(tǒng)是缺乏掃描兩個方向。
最常見的鏡頭系統(tǒng)中使用的雷達系統(tǒng)是羅特曼鏡頭。的概念，這個鏡頭是由羅特曼和特納在60年代早期[ 1 ] 。大多數(shù)的鏡頭設(shè)計在過去的百年已經(jīng)制訂了在微波頻率范圍。的第一只鏡頭的設(shè)計波導(dǎo)設(shè)計，顯示良好的寬帶掃描性能。今天最羅特曼透鏡制訂了微帶技術(shù)microw頻率范圍。申請書的內(nèi)容涉及軍事系統(tǒng)，通信系統(tǒng)和雷達應(yīng)用的民間市場。
喬治亞理工大學(xué)展示了第一羅特曼透鏡波導(dǎo)設(shè)計在較低的毫米波頻率范圍內(nèi)。設(shè)計實現(xiàn)了由33 GHz到37 GHz的矩形波導(dǎo)的設(shè)計。他們的原型科技格魯吉亞用鏡頭設(shè)計與波導(dǎo)垂直方向[ 2 ] ?，F(xiàn)在的主要問題的鏡頭設(shè)計在該頻率范圍內(nèi)，或更高的頻率是缺乏低損耗電纜技術(shù)。根據(jù)公布的結(jié)果是從格魯吉亞科技試圖實現(xiàn)羅特曼透鏡采用矩形波導(dǎo)的互連線之間的天線孔徑和天線輪廓的鏡頭。減少總的規(guī)模，例如波導(dǎo)饋系統(tǒng)在選定的94 GHz的設(shè)計結(jié)合了平行板區(qū)域，天線陣列和互連傳輸線在單一平面塊。