3+mm圆锥喇叭聚焦天线的理论与仿真.pdfVIP

第 卷第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２４ ２ Ｖｏｌ．２４ Ｎｏ．２ 　 　 年 月 ， ２０１２ ２ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ Ｆｅｂ． ２０１２ 　 　 文章编号： （ ） １００１４３２２２０１２０２０４３６０５ 　 ３犿犿圆锥喇叭聚焦天线的理论与仿真 １ １ １ １ ２ 唐剑明 ， 赵 青 ， 郑 灵 ， 刘述章 ， 罗先刚 　 　 　 　 　 　 （ 电子科技大学 物理电子学院，成都 ； 中国科学院 光电技术研究所，成都 ） １． ６１００５４ ２． ６１０２０９ 　 摘 要： 介绍了基于传统光路法的聚焦透镜的设计方法。利用电磁仿真软件计算了透镜置于圆锥喇叭 　　 　 　 口的３ｍｍ聚焦透镜天线的性能。根据圆锥喇叭最大方向系数及现有文献公式确定喇叭张角，仿真得到天线 聚焦性能不够理想。然后仿真了张角 ， ， 三种天线聚焦性能，其焦距随张角增大而增大，逐渐接近所 １２°２０°３０° 设计焦距。从而验证了光路法需电磁波长相对喇叭口径足够小的结论。给出了喇叭张角 ， ， 三种天 １２°２０°３０° 线焦平面上电场分布。喇叭张角 天线焦斑小于 倍波长。 ３０° ２ 关键词： 圆锥喇叭； 光路法； 聚焦透镜； 焦距； 焦斑 　　 　 　 　 　 　 中图分类号： 文献标志码： ： ／ ＴＮ８２ Ａ 犱狅犻１０．３７８８ＨＰＬＰ０４３６ 　　 　 　　　　 　 　　 喇叭天线增益高、反射小、频带宽，并且方向性很好，特别适用于微波及等离子体测量领域。而在核聚变波 　　 加热、等离子体诊断及材料的自由空间法电磁参数测量等系统中，需要将电磁波能量汇聚到很小区域内，则要 使用聚焦天线。常见的聚焦方法为使用透镜，包括介质透镜和金属加速透镜。国内外已有学者对这类天线作 ［］ １ 过研究与报道。 和 讨论了如何利用光线轨迹方法来分析聚焦透镜天线辐射特点 。通 Ｙ．Ｙａｍａｄａ Ｓ．Ｓａｓａｋｉ 过折射公式和寻找过程得到了光线在透镜表面离散的折射位置。利用透镜两个表面上的折射条件及从第二表 面透射出电磁波能量