[發明專利]一種毫米波全頻段及太赫茲波緊縮場天線暗室

在審

• 申請號: 201810072726.4
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108287272A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 孫旭;劉建衛;宋晶;吳雙
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;成都尼晟科技有限公司
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡

本發明公開了一種毫米波全頻段及太赫茲波緊縮場天線暗室，包括反射器和照射器；反射器與轉接背板連接；轉接背板固定于定位安裝支架上；反射器的外圍為高斯曲線擬合的賦形破壞錐邊緣，反射器的外圍四個邊角與相鄰賦形破壞錐邊緣位于同一直線上；照射器通過照射器支架與四軸滑臺連接；四軸滑臺固定于照射器安裝支架上；照射器包括輸入端連接法蘭；輸入端連接法蘭一端開設有輸入波導口；輸入端連接法蘭另一端設有矩形波導段；靠近所述矩形波導段處設有異形曲面方圓過渡段；異形曲面方圓過渡段通過圓波導段與天線口面連接；天線口面為軸向波紋結構的外圓平面；軸向波紋結構包括兩個槽體；兩個槽體的圓形表面設有若干波紋。

技術領域

本發明屬于緊縮場天線暗室的技術領域，具體涉及一種毫米波全頻段及太赫茲波緊縮場天線暗室。

背景技術

微波、毫米波及太赫茲波天線測試要求待測天線被均勻平面波所照射，即所謂的遠場條件。由于遠場距離與天線的口徑平方成正比而與工作波長成反比，因此隨著天線頻率的提高及天線口徑(如相控陣天線陣列)的增大，遠場區域經常變得極遠而在室內條件下是不可實現的。緊縮場天線暗室(以下簡稱緊縮場)是一種在短距條件下(通常10-20米)形成準平面波的準直裝置，緊縮場的關鍵組成包括方向圖高等化性的照射器以及反射器。

反射器和照射器是緊縮場暗室的核心因素。其中，應用要求反射器天線具有寬帶、高有效用口徑比例、低照射能量溢出、低邊緣繞射、低交叉極化、低孔徑阻塞及均勻幅相分布等特性。由于電磁波的波長與頻率成反比關系，反射器天線的面型精度通常與波長成正比，當天線工作頻率達到毫米波甚至太赫茲波段時，對天線面型精度的要求變得極其嚴格。另一方面，為了提高口徑利用率降低邊緣繞射，通常需要對天線邊緣進行特殊處理(常見的手段為采用三角錐或卷曲邊緣的形式)。應用要求照射器在太赫茲頻段具有高對稱性方向圖、低副瓣、低交叉極化等特性。現有的單反射器緊縮場天線暗室主要存在以下問題：

1、可供使用的照射器饋源頻段有限，導致整個緊縮場暗室可提供的測試頻率有限，常規結構波紋喇叭天線作為照射器時，現有的加工精度無法滿足其在太赫茲頻段的要求，因此未見覆蓋毫米波全頻段以及部分太赫茲頻段的單反射器緊縮場天線暗室。

2、現有的單反射器緊縮場天線暗室有效靜區效率低，在保證帶寬的前提下，有效靜區面積很難超過反射器天線投影面積的30％。

3、抑制邊緣繞射的手段以三角錐或卷曲邊緣為主，抑制效果不夠理想，影響了反射電磁波的幅相一致性，導致口徑效率進一步惡化。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種毫米波全頻段及太赫茲波緊縮場天線暗室，以解決現有緊縮場天線暗室邊緣繞射以三角錐或卷曲邊緣為主，抑制效果不夠理想，影響了反射電磁波的幅相一致性，導致口徑效率進一步惡化的問題。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：

提供一種毫米波全頻段及太赫茲波緊縮場天線暗室，其包括反射器和照射器；反射器與轉接背板連接；轉接背板固定于定位安裝支架上；反射器的外圍為高斯曲線擬合的賦形破壞錐邊緣，反射器的外圍四個邊角與相鄰賦形破壞錐邊緣位于同一直線上；

照射器通過照射器支架與四軸滑臺連接；四軸滑臺固定于照射器安裝支架上；照射器包括用于與傳輸線波導法蘭固定連接的輸入端連接法蘭；輸入端連接法蘭一端開設有用于太赫茲電磁信號輸入的輸入波導口；輸入端連接法蘭另一端設有用于導入太赫茲電磁信號的矩形波導段；靠近矩形波導段處設有用于平滑連接所述矩形波導段所在矩形平面和圓波導段所在正圓形平面的異形曲面方圓過渡段；異形曲面方圓過渡段通過圓波導段與天線口面連接；天線口面為軸向波紋結構的外圓平面；軸向波紋結構包括兩個槽體；兩個槽體的圓形表面設有若干波紋。

優選地，反射器外圍的賦形破壞錐邊緣和其上的四個邊角在照射器透射方向的投影為正方形。

優選地，照射器發射的球面波的相位中心與反射器拋物面的焦點重合。