[发明专利]毫米波喇叭波束的快速检测仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种毫米波喇叭波束的快速检测仪器，可应用在毫米波喇叭的波束方向图的检测中，属于毫米波和准光学领域。

背景技术

在微波遥感中，为了获取更多信息和获得更高的分辨率，需要采用更高的频率。毫米波亚毫米波(30GHz-3000GHz)技术也因此快速发展，对相关系统和器件有着迫切的需求。在高频段中往往采用准光学技术，将电磁能量由波导传递改为在自由空间中传递，从而解决了波导带来的加工难和损耗大的问题，并且有着宽频带和易于多路共用的优点。毫米波喇叭作为电磁能量的辐射器或接收器，实现了电磁能量在波导和自由空间之间的高效耦合，它的波束方向图则是实现这一功能的重要指标。

可是随着频率越来越高，波长越来越短，造成毫米波喇叭内部机构的尺寸越来越小。比如频率是300GHz时，波长是1mm，毫米波波纹喇叭的内部齿宽约为0.1mm。即使放宽到齿宽0.3mm，喇叭的成品率仍然很低(低于50％)。当前通用的方式是利用毫米波紧缩天线测试场(Compact Antenna Test Range，CATR)或近场扫描。前者的技术含量很高，造价也相当昂贵；后者需要逐点扫描，通常测试一个天线需要2-4个小时。以上两种方式相当费时费力，均不适合对成品率低的毫米波喇叭进行逐个检测。

而在本发明中，只需检测一下接收电平，与设定的阈值比较，就可鉴别出该喇叭波束的优劣。特别是在喇叭批量检测时，该方法在节省时间和财力上的优势明显。虽然不如通用的两种方式可以绘制完整的波束方向图，但在喇叭的初步的筛选中是有意义的。

发明内容：

本发明所涉及的毫米波喇叭波束的快速检测仪器，可以用于检测毫米波喇叭的波束方向图。本发明采用以下技术方案，其特征在于：

检测仪器包括毫米波信号源，回波信号采集器，以及波束生成器三部分。检测仪器采用准光学技术，依次摆放辐射器，椭球反射镜，耦合器，接收器，构成所需的准光学光路，使得参考面处获得预期波束，接收器处获得回波信号。

所述的辐射器和接收器采用电磁喇叭。

所述的椭球反射镜包含两个焦点，该焦点与相邻椭球反射镜的焦点重合，或者与辐射器接收器的中心重合，并且各器件的光路轴线重合。

所述的耦合器采用一个插入光路中的介质平板，取反射作为耦合端。

附图说明

图1为检测仪器的原理框图

图2为检测仪器的准光学光路的布局图

具体实施方式

1毫米波喇叭波束的快速检测仪器由毫米波信号源，回波信号采集器和波束生成器组成，参照图1。搭建的准光学系统，依次摆放的辐射器，椭球反射镜，耦合器，接收器，参照图2。

2辐射器和接收器采用电磁喇叭；椭球反射镜包含两个焦点，该焦点与相邻椭球反射镜的焦点重合，或者与辐射器接收器的中心重合，并且各器件的光路轴线重合；耦合器采用一个插入光路中的介质平板，取反射作为耦合端。

3测试中在图2中所示的参考面处放置吸波材料或金属平板，将获得的回波信号的电平与放置待测喇叭时的电平进行比较，设定阈值，从而判断待测喇叭波束的优劣。