本發(fā)明專利技術(shù)提供的一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，包括饋源、主反射鏡、第一賦形副反射鏡和第二賦形副反射鏡，饋源發(fā)出的電磁波經(jīng)過第一賦形副反射鏡反射到第二賦形副反射鏡上，第二賦形副反射鏡將電磁波反射到主反射鏡上，經(jīng)主反射鏡反射的電磁波以平面電磁波出射，生成系統(tǒng)出射場；第一賦形副反射鏡與第二賦形副反射鏡形成卡塞格倫天線結(jié)構(gòu)，第二賦形副反射鏡與主反射鏡形成格里高利天線結(jié)構(gòu)。本發(fā)明專利技術(shù)的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)采用卡塞格倫-格里高利三反射鏡結(jié)構(gòu)來設(shè)計緊縮場天線測量系統(tǒng)，不僅可以達(dá)到較高的主鏡口徑利用率，保持了優(yōu)良的靜區(qū)性能，而且降低了制造成本。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供的一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，包括饋源、主反射鏡、第一賦形副反射鏡和第二賦形副反射鏡，饋源發(fā)出的電磁波經(jīng)過第一賦形副反射鏡反射到第二賦形副反射鏡上，第二賦形副反射鏡將電磁波反射到主反射鏡上，經(jīng)主反射鏡反射的電磁波以平面電磁波出射，生成系統(tǒng)出射場；第一賦形副反射鏡與第二賦形副反射鏡形成卡塞格倫天線結(jié)構(gòu)，第二賦形副反射鏡與主反射鏡形成格里高利天線結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)采用卡塞格倫-格里高利三反射鏡結(jié)構(gòu)來設(shè)計緊縮場天線測量系統(tǒng)，不僅可以達(dá)到較高的主鏡口徑利用率，保持了優(yōu)良的靜區(qū)性能，而且降低了制造成本。【專利說明】一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及毫米波與亞毫米波準(zhǔn)光
，特別涉及一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在民用航天領(lǐng)域中，毫米波與亞毫米波技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景。在大氣觀測中，采用毫米波與亞毫米波技術(shù)可以對水汽、氧氣、二氧化碳及臭氧等氣體進(jìn)行探測，從而反演出相應(yīng)的氣候變化；在深空探測方面，利用毫米波與亞毫米波技術(shù)可以對宇宙射線進(jìn)行探測，從而來研究宇宙星系的演變。為了保證毫米波與亞毫米波系統(tǒng)的工作質(zhì)量，必須對其進(jìn)行精確的測量。但測量毫米波與亞毫米波段的天線系統(tǒng)是一個普遍性的難題。在緊縮場反射鏡天線測量系統(tǒng)中，目前廣泛使用的是緊縮場單反射鏡和緊縮場雙反射鏡天線測量系統(tǒng)。其中緊縮場單反射鏡天線測量系統(tǒng)中饋源發(fā)射的電磁波經(jīng)過偏執(zhí)放置的單個反射鏡的轉(zhuǎn)換，在近距離上形成了天線測試所需要的近似平面波(靜區(qū))；緊縮場雙反射鏡天線測量系統(tǒng)中饋源發(fā)射出的電磁波經(jīng)過偏執(zhí)放置2塊反射鏡的反射后，同樣在近距離上形成了所需近似平面波。但是，目前單反射鏡系統(tǒng)最大的缺陷是主鏡口徑利用系數(shù)低，主鏡口徑利用系數(shù)是靜區(qū)尺寸與主反射鏡口徑尺寸的比例，特別是單反射鏡系統(tǒng)的主鏡口徑利用系數(shù)只有反射鏡面的30%左右。即，如果需要產(chǎn)生I米口徑的靜區(qū)，必須使用3米口徑的反射鏡。而雙反射鏡系統(tǒng)需要2塊大口徑反射鏡，制造成本高昂。而緊縮場三反射鏡天線測量系統(tǒng)能在較短的距離上產(chǎn)生準(zhǔn)平面波，不僅沒有遠(yuǎn)場測量的長距離要求，解決了大氣吸收等問題；同時，在室內(nèi)建造緊縮場系統(tǒng)，可以有效地控制背景輻射，并且還能控制溫度等一系列的參數(shù)，提高測量精度；同時無需進(jìn)行近遠(yuǎn)場變換，可以進(jìn)行實時測量，操作相對簡單。因此，提供一種具有低幅度、相位波動的優(yōu)良靜區(qū)質(zhì)量的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)對于保證毫米波與亞毫米波系統(tǒng)的工作質(zhì)量具有非常重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)提供了一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，其采用卡塞格倫-格里高利三反射鏡結(jié)構(gòu)來設(shè)計緊縮場天線測量系統(tǒng)，不僅可以達(dá)到較高的主鏡口徑利用率，保持了優(yōu)良的靜區(qū)性能，而且降低了制造成本。`本專利技術(shù)提供的一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，包括饋源、主反射鏡、第一賦形副反射鏡和第二賦形副反射鏡，饋源發(fā)出的電磁波經(jīng)過第一賦形副反射鏡反射到第二賦形副反射鏡上，第二賦形副反射鏡將電磁波反射到主反射鏡上，經(jīng)主反射鏡反射的電磁波以平面電磁波出射，生成系統(tǒng)出射場；第一賦形副反射鏡與第二賦形副反射鏡之間的電磁波傳播光路形成卡塞格倫反射形式。優(yōu)選地，第二賦形副反射鏡與主反射鏡之間的電磁波傳播光路形成格里高利反射形式或者卡塞格倫反射形式。優(yōu)選地，所述主反射鏡為具有矩形口徑的反射鏡。優(yōu)選地，進(jìn)一步包括衍射擋板，所述衍射擋板放置于第二賦形副反射鏡與主反射鏡之間的焦散區(qū)。本專利技術(shù)還提供了一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，包括饋源、主反射鏡、第一賦形副反射鏡和第二賦形副反射鏡，饋源發(fā)出的電磁波經(jīng)過第一賦形副反射鏡反射到第二賦形副反射鏡上，第二賦形副反射鏡將電磁波反射到主反射鏡上，經(jīng)主反射鏡反射的電磁波以平面電磁波出射，生成系統(tǒng)出射場；第一賦形副反射鏡與第二賦形副反射鏡之間的電磁波傳播光路形成格里高利反射形式，第二賦形副反射鏡與主反射鏡之間的電磁波傳播光路形成格里高利反射形式或者卡塞格倫反射形式。優(yōu)選地，所述主反射鏡為具有矩形口徑的反射鏡。優(yōu)選地，進(jìn)一步包括衍射擋板，所述衍射擋板放置于第二賦形副反射鏡與主反射鏡之間的焦散區(qū)。由上述技術(shù)方案可見，在本專利技術(shù)中，采用卡塞格倫-格里高利、格里高利-卡塞格倫、或者卡塞格倫-卡塞格倫三反射鏡結(jié)構(gòu)來設(shè)計緊縮場天線測量系統(tǒng)，不僅可以獲得較高的交叉極化隔離度，還可以獲得優(yōu)良的低靜區(qū)幅度相位波動。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的主反射鏡采用矩形口徑的反射鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圓形口徑的反射鏡，其非軸對稱的結(jié)構(gòu)能夠克服經(jīng)過圓形口徑反射鏡天線反射的電磁波在口徑的軸線上產(chǎn)生的干涉，消除了靜區(qū)場在中心區(qū)域的波動，進(jìn)一步改善了靜區(qū)質(zhì)量，降低了靜區(qū)幅度、相位波動。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為本專利技術(shù)的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的靜區(qū)幅度性能圖；圖2b為本專利技術(shù)的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的靜區(qū)相位性能圖；圖3a為圓形主鏡口徑和矩形主鏡口徑的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的靜區(qū)主極化場幅度變化對比圖；圖3b為圓形主鏡口徑和矩形主鏡口徑的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的靜區(qū)主極化場相位變化對比圖；圖4為本專利技術(shù)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的設(shè)計方法的流程圖；圖6為本專利技術(shù)的實施例中對饋源和出射場的網(wǎng)格劃分圖；圖7為本專利技術(shù)實施例中描述曲面和波前面的參數(shù)示意圖；圖8為本專利技術(shù)的設(shè)計方法中確定第一賦形副反射鏡全部鏡面參數(shù)和第二賦形副反射鏡全部鏡面參數(shù)的流程圖。【具體實施方式】為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本專利技術(shù)進(jìn)一步詳細(xì)說明。在本專利技術(shù)中，提供了一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，其采用卡塞格倫-格里高利、格里高利-卡塞格倫、或者卡塞格倫-卡塞格倫三反射鏡結(jié)構(gòu)來設(shè)計緊縮場天線測量系統(tǒng)，不僅可以獲得較高的交叉極化隔離度，還可以獲得優(yōu)良的低靜區(qū)幅度相位波動。圖1為本專利技術(shù)的三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本專利技術(shù)提供的一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，包括饋源101、一個確定形狀的主反射鏡102、和兩個由不規(guī)則表面點構(gòu)成的賦形副反射鏡，即第一賦形副反射鏡103和第二賦形副反射鏡 104。饋源101發(fā)出的電磁波經(jīng)過第一賦形副反射鏡103反射到第二賦形副反射鏡104上，第二賦形副反射鏡104將電磁波反射到主反射鏡102上，經(jīng)主反射鏡102反射的電磁波以平面電磁波出射，生成系統(tǒng)出射場，其在短距離上形成中部平坦的出射場，如圖2a和圖2b所示，曲線中部的平坦區(qū)域即為適用于天線測量的靜區(qū)。其中，主反射鏡102的形狀是鏡面大小、曲率半徑等參數(shù)確定的球面、橢球面、拋物面或雙曲面等，兩個賦形副反射鏡則是由不規(guī)則表面點構(gòu)成的參數(shù)待定的賦形反射鏡。第一賦形副反射鏡103與第二賦形副反射鏡104之間的電磁波波束近似平行，形成為卡塞格倫反射形式，第二賦形副反射鏡104與主反射鏡103之間的電磁波波束在特定區(qū)域匯聚(焦散區(qū))，形成格里高利反射形式。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)還提供了兩種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，分別為:格里高利-卡塞格倫三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)和卡塞格倫-卡塞格倫三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)。其中，格里高利-卡塞格倫三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的第一賦本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)，其特征在于，包括饋源、主反射鏡、第一賦形副反射鏡和第二賦形副反射鏡，饋源發(fā)出的電磁波經(jīng)過第一賦形副反射鏡反射到第二賦形副反射鏡上，第二賦形副反射鏡將電磁波反射到主反射鏡上，經(jīng)主反射鏡反射的電磁波以平面電磁波出射，生成系統(tǒng)出射場；第一賦形副反射鏡與第二賦形副反射鏡之間的電磁波傳播光路形成卡塞格倫反射形式。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：俞俊生，楊誠，陳曉東，姚遠(yuǎn)，劉小明，晁永輝，陸澤健，
申請(專利權(quán))人：北京郵電大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。