[發明專利]一種制備太赫茲雙遠心透鏡天線組的方法及透鏡天線組

有效

• 申請號: 202011262125.3
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112327476B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 劉喆;項道才;沙長濤
• 申請（專利權）人: 中國電子技術標準化研究院
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B13/22;G02B13/18
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 李彪;劉振

1.一種制備太赫茲雙遠心透鏡天線組的方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1)獲取太赫茲雙遠心透鏡天線組所需要的外部參數；所述外部參數包括：視場、物距、像距，物方數值孔徑和雙遠心透鏡天線組的放大倍數；

步驟2)獲取太赫茲雙遠心透鏡天線組的初始內部參數；

步驟3)增加太赫茲雙遠心透鏡天線組的透鏡片數，以像平面上聚焦的光斑半徑為主優化目標，以出射角和放大倍數為次級優化目標，對太赫茲雙遠心透鏡天線組進行優化，獲得優化后的太赫茲雙遠心透鏡天線組；

步驟4)初步判斷步驟3)得到的太赫茲雙遠心透鏡天線組的遠心度和像平面光斑半徑，如果該太赫茲雙遠心透鏡天線組滿足判斷標準，則轉至步驟5)；

如果該太赫茲雙遠心透鏡天線組不滿足判斷標準，則重復步驟2)-4)，直至得到滿足判斷標準的太赫茲雙遠心透鏡天線組，并轉至步驟5)；

步驟5)利用蒙特卡洛法，對步驟4)得到的太赫茲雙遠心透鏡天線組進行公差調整，使聚焦光斑變化率和出射角均達到要求；

步驟6)根據獲得的近場增益曲線圖，獲得像平面的光斑半徑束，并判斷像平面的光斑半徑束是否合格；

如果像平面的光斑半徑束合格，則結束操作；

如果像平面的光斑半徑束不合格，則調整太赫茲雙遠心透鏡天線組的初始內部參數，再轉入步驟3)。

2.根據權利要求1所述的制備太赫茲雙遠心透鏡天線組的方法，其特征在于，所述步驟2)具體包括：

所述太赫茲雙遠心透鏡天線組包括多個間隔設置的太赫茲雙遠心透鏡天線；其中，太赫茲雙遠心透鏡天線為二次型透鏡，所述二次型透鏡包括球面鏡和二次型非球面鏡；

采用逐步擴大視場方式，獲得太赫茲雙遠心透鏡天線組的初始內部參數；其中，所述太赫茲雙遠心透鏡天線組的初始內部參數包括：太赫茲雙遠心透鏡的厚度、曲率和非球面系數。

3.根據權利要求1所述的制備太赫茲雙遠心透鏡天線組的方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括：

太赫茲雙遠心透鏡天線組中的每個透鏡前面和后面均為二次曲面；則二次曲面的表達式為

其中，z_i為通過太赫茲雙遠心透鏡的第i個二次曲面的光軸的方向坐標；r是與光軸垂直平面內的點到像平面與光軸交點的距離；k_i為conic常量；c_i為太赫茲雙遠心透鏡天線的第i個二次曲面的曲率；

利用阻尼最小二乘法，并結合上述公式(1)，以像平面上聚焦的光斑半徑為主優化目標，以出射角和放大倍數為次級優化目標，對太赫茲雙遠心透鏡天線組的初始參數進行優化，獲得優化后的太赫茲雙遠心透鏡天線組。

4.根據權利要求1所述的制備太赫茲雙遠心透鏡天線組的方法，其特征在于，所述步驟4)中，所述判斷標準為太赫茲雙遠心透鏡天線組的遠心度小于或等于0.01°，且像平面的光斑半徑小于或等于艾里斑半徑的一半。

5.根據權利要求1所述的制備太赫茲雙遠心透鏡天線組的方法，其特征在于，所述步驟5)具體包括：

利用蒙特卡洛法，對步驟4)得到的太赫茲雙遠心透鏡天線組進行公差調整；

在公差為±0.2mm范圍內，如果太赫茲雙遠心透鏡天線組的像平面上的聚焦光斑變化率小于或等于10％，且出射角小于或等于0.01°，則達到要求，并轉至步驟6)；

如果太赫茲雙遠心透鏡天線的像平面上的聚焦光斑變化率大于10％，則通過縮小太赫茲雙遠心透鏡天線組的公差，直至太赫茲雙遠心透鏡天線組的像平面上的聚焦光斑變化率小于或等于10％，且出射角小于等于0.01°，達到要求，并轉至步驟6)。