接收到不同點的物體的信息。經過后期的圖像收集和處理，就可以得到想要的物體的信息。饋源放在喇叭(3)的小口徑端，并且饋源的形狀和喇叭小口徑端的形狀相同。
[0018]透鏡(I)所采用的非均勻透鏡選擇厚透鏡，即自身的厚度與曲率半徑相比能忽略，之所以選擇厚透鏡是因為根據其成像公式lAS1-p’)一l/(S2-p) = l/f’所得出的結果與薄透鏡相比，和實驗所得出的測量差值更小。
[0019]根據凸透鏡成像原理，物像距離非均勻透鏡大于焦距的2倍(2f)，饋源位置置于I倍到2倍焦距之間時，可以在饋源上呈現一個倒立縮小的像。由于聚四氟乙烯透鏡是非均勻曲率的這樣就導致透鏡的折射率不同，毫米波在不同的折射率下，就會在不同的焦平面成像，根據曲率半徑與焦距的公式?Λ.=(η-1)*(1/η-1/κ)(η、Γ2位透鏡兩邊的曲率，η為折射率)可以算出最大焦距和最小焦距，使物橡的距離大于最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍，這樣就可以滿足所有點都可以在饋源上成倒立縮小的像，所以喇叭一端的饋源一般與透鏡的距離大于透鏡最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍。
【主權項】
1.一種毫米波天線，該天線為一種非均勻曲率旋轉透鏡喇叭天線，其作用在120ghZ-200ghz毫米波頻段成像，其特征在于:該天線包括喇叭(3)、透鏡(I)和匹配板(2);匹配板(2)與透鏡(I)之間用硬塑料固定;喇叭(3)上裝有饋源，饋源放在喇叭(3)直徑小的一端，透鏡(I)和匹配板(2)放置在喇叭(3)直徑大的一端，透鏡(I)和匹配板(2)的形狀和喇叭(3)的形狀相同，透鏡(I)和匹配板(2)的口徑小于喇叭(3)的口徑； 透鏡(I)是非均勻曲率面，其是由聚四氟乙烯材料制成的；因此，透鏡結構簡單，便于生產制造;相同半徑處曲率不同并從透鏡(I)中心向外隨著半徑的增大曲率逐漸減小；透鏡(I)是中央厚度3cm，直徑1cm的圓形，選取透鏡(I)邊緣上的一點，從該點起每(1/12)31弧度的區域為界限，在透鏡(I)的二分之一范圍內，每(1/12)31弧度的區域的厚度均勻減小相鄰區域厚度的最小厚度的1/12到1/2不等，在透鏡(I)的另外一半，也以(1/12)31弧度的區域為界限，非均勻的增加相鄰區域最大厚度的1/12到3/4不等至原來曲率；由此得到一個平滑曲面的非均勻曲率透鏡。2.根據權利要求1所述的一種毫米波天線，其特征在于:為了減少毫米波在透鏡表面的反射，提高天線效率，匹配板(2)是一個曲面板;其上有邊長為0.2cm，90--110個正六邊形匹配板的非諧振單元(6)，這些非諧振單元設置在饋源的一個面上或設置在兩個面上，每個匹配板(2)上的非諧振單元(6)內印刷有六邊形金屬框(5)，該匹配板(2)每個非諧振單元(6)上的六邊形金屬框的面積相同；相鄰正六邊形之間的距離為I毫米到2毫米，且每兩個六邊形之間的連接是平滑的，這樣可以避免毫米波射到透鏡從而在焦平面產生間斷的波的影響。3.根據權利要求1所述的一種毫米波天線，其特征在于:匹配板(2)的數量至少有兩塊，放在透鏡(I)的兩側，匹配板(2)和透鏡(2)之間固定連接并留有2毫米至3毫米的距離，匹配板(2)能夠放置多塊，如果放置多塊，匹配板(2)之間的距離在I毫米至2毫米之間并固定連接。4.根據權利要求1所述的一種毫米波天線，其特征在于:由于匹配板(2)是曲面的，所以把凹的一面對向聚四氟乙烯透鏡，如果放置多塊，則需要匹配板(2)之間的非諧振單元(6)相互對齊，并且其上面的六邊形金屬框(5)也相互對其；匹配板(2)上的六邊形金屬框(5)的朝向相同，如果兩個面上都有六邊形金屬框(5)時，該匹配板(2)的朝向都滿足要求，這樣，每塊匹配板(2)都有相同的折射率。5.根據權利要求1所述的一種毫米波天線，其特征在于:透鏡的中心處連接有連續電機(4)，連續電機每秒鐘轉動80-100圈，透鏡(I)隨著連續電機(4) 一起轉動，饋源和喇叭(3)是固定的，不隨連續電機的轉動而轉動；由于饋源在焦平面接收接收信息，這樣隨著非均勻曲率透鏡的轉動，毫米波在透鏡的不同曲率面上由于折射的作用，在大于最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍的焦平面區域可以形成倒立縮小的像，這樣就可以在饋源處接收到不同點的物體的信息;經過后期的圖像收集和處理，就可以得到想要的物體的信息;饋源放在喇叭(3)的小口徑端，并且饋源的形狀和喇叭小口徑端的形狀相同。6.根據權利要求1所述的一種毫米波天線，其特征在于:根據凸透鏡成像原理，物像距離非均勻透鏡大于焦距的2倍，饋源位置置于I倍到2倍焦距之間時，可以在饋源上呈現一個倒立縮小的像；由于聚四氟乙烯透鏡是非均勻曲率的這樣就導致透鏡的折射率不同，毫米波在不同的折射率下，就會在不同的焦平面成像，根據曲率半徑與焦距的公式算出最大焦距和最小焦距，使物橡的距離大于最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍，這樣就可以滿足所有點都可以在饋源上成倒立縮小的像，所以喇叭一端的饋源一般與透鏡的距離大于透鏡最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍。
【專利摘要】本發明公開了一種毫米波天線，該天線包括裝有饋源的喇叭、透鏡和匹配板。饋源放在喇叭直徑小的一端，透鏡和匹配板放在喇叭的另一端。透鏡的材料是由聚四氟乙烯構成，該透鏡的曲率是非均勻的，即相同半徑處曲率不同并隨著半徑增大從透鏡中心向外曲率逐漸減小。匹配板放在聚四氟乙烯透鏡的兩側。匹配板是一個曲面板，包括非諧振基本單元和像蜂窩一樣的大小相同的正六邊形金屬框，這樣可以最大程度接收毫米波的同時并減少電磁波在透鏡和空氣交界面上的反射。透鏡的中心處連接有電機，本發明結構簡單、制作成本低、方便攜帶，可以使120ghz-200ghz毫米波頻段在成像技術更加簡單。
【IPC分類】H01Q19/06, H01Q19/08
【公開號】CN105552574
【申請號】CN201610141104
【發明人】賽景波, 梁子俊
【申請人】北京工業大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年3月13日