关于94千兆赫的二维镜头栈设计[外文翻译].doc

关于94千兆赫的二维镜头栈设计

Dirk Nüßler, Ralf Brauns, 汉斯赫尔穆特富克斯省。
毫米波雷达和高频传感器应用科学研究所。
D-53343 Wachtberg-Werthhoven，德国 nuessler@fgan.de

摘 要：
发展相控阵系统是一个最雄心勃勃的研究领域的毫米波频率范围内。不同的做法已在过去，实现相控阵天线的频率范围。不幸的是，直到目前没有成本效益的解决方案能够实现。罗特曼透镜可以是有用的多波束形成网络的线性天线，提供宽带的优势，性能和生产成本低。镜头的设计，如罗特曼透镜提供了一个极为不利;只能实现线性扫描的一个层面。对许多应用二维扫描方位和海拔在同一时间是必要的。为了解决这个问题二维镜头栈实现。这项工作提出了设计和开发罗特曼透镜堆叠在94GHz 。建筑是完全实现的波导技术。实验结果与理论思考和电磁仿真。

关键词： 罗特曼透镜，毫米波，多波束天线，二维镜头栈

导 言
相控阵系统的主要优点是明确的，他们速度快于机械扫描仪，就可以改变其天线位置瞬间任何立场和它们所提供的机会，自适应波束形成。但另一方面相控阵天线的价格昂贵，生产高损失毫米波频率范围和/或不具备的更高毫米波频率范围。实现扫描天线概念在毫米波频率范围内的多波束天线具有更多的优点。的主要优点是有可能产生的镜头下微波到光频范围。镜头的设计，成本比有源相控阵系统，可以大量生产。它们提供了一个更大的带宽比一般的有源相控阵系统，但他们只能改变束流位置固定的步骤和需要许多发射/接收通道或一个复杂的开关矩阵。一个最大的缺点，最透镜系统是缺乏扫描两个方向。
最常见的镜头系统中使用的雷达系统是罗特曼镜头。的概念，这个镜头是由罗特曼和特纳在60年代早期[ 1 ] 。大多数的镜头设计在过去的百年已经制订了在微波频率范围。的第一只镜头的设计波导设计，显示良好的宽带扫描性能。今天最罗特曼透镜制订了微带技术microw频率范围。申请书的内容涉及军事系统，通信系统和雷达应用的民间市场。
乔治亚理工大学展示了第一罗特曼透镜波导设计在较低的毫米波频率范围内。设计实现了由33 GHz到37 GHz的矩形波导的设计。他们的原型科技格鲁吉亚用镜头设计与波导垂直方向[ 2 ] 。现在的主要问题的镜头设计在该频率范围内，或更高的频率是缺乏低损耗电缆技术。根据公布的结果是从格鲁吉亚科技试图实现罗特曼透镜采用矩形波导的互连线之间的天线孔径和天线轮廓的镜头。减少总的规模，例如波导馈系统在选定的94 GHz的设计结合了平行板区域，天线阵列和互连传输线在单一平面块。