[发明专利]一种制备太赫兹双远心透镜天线组的方法及透镜天线组

说明书

本发明属于太赫兹波成像天线技术领域，具体地说，涉及一种制备太赫兹双远心透镜天线组的方法，包括：步骤1)获取太赫兹双远心透镜天线组所需要的外部参数；步骤2)获取太赫兹双远心透镜天线组的初始内部参数；步骤3)对太赫兹双远心透镜天线组进行优化，获得优化后的太赫兹双远心透镜天线；步骤4)初步判断太赫兹双远心透镜天线组的远心度和像平面光斑半径；步骤5)利用蒙特卡洛法，对步骤4)得到的太赫兹双远心透镜天线组进行公差调整；步骤6)根据获得的近场增益曲线图，获得像平面的光斑半径束，并判断像平面的光斑半径束是否合格。

技术领域

本发明属于太赫兹波成像天线的技术领域，具体地说，涉及一种制备太赫兹双远心透镜天线组的方法及透镜天线组。

背景技术

太赫兹波的穿透性强于红外线，与毫米波相比具有高分辨率的优点，因此，近来太赫兹波成像引起广泛关注，并建立了多种太赫兹波成像体制。太赫兹焦平面成像就是研究较多的一种成像体制。太赫兹焦平面成像与可见光成像原理相同，均属非相干成像。该种成像体制以成像速度快，视场较大为特点。

太赫兹焦平面成像需要对波束进行准光聚焦，其聚焦方式为反射式、折射式、衍射式，以及上述方式的组合。但是，目前的太赫兹准光聚焦系统普遍存在视场较小，离轴波束分辨率差的问题，在大视场状态下，聚焦波束以大倾斜入射接收阵列天线，极化损耗较大，波束均匀性较差，从而使得离轴波束聚焦半径远大于近轴波束。因此，目前太赫兹焦平面成像系统的视场角半角小于15°，这限制了太赫兹焦平面成像系统的成像范围。

远心透镜是近年新出现的一类透镜，远心透镜分为物方远心、像方远心和双远心透镜；太赫兹频段的远心透镜天线目前罕见报道，考虑到太赫兹焦平面成像的应用需求，远心透镜天线有着广泛的应用场景。双远心透镜天线在太赫兹频段有着重要的意义。该双远心透镜天线可以扩展视场，并且发出的波束与入射像平面的波束均为垂直入射。视场一定情况下，这将会拉近物距，从而提高太赫兹成像的分辨率，减小太赫兹焦平面成像系统在空间中的传输损耗和接收时的极化损耗。远心透镜天线独有的大景深，变倍率不变的特点可以减小成像过程中的形变，应用于无损检测等领域有广泛的应用场景。

目前，制备太赫兹双远心透镜天线组还没有完整的制备方法。

发明内容

为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种制备太赫兹双远心透镜天线组的方法，该方法包括：

步骤1)获取太赫兹双远心透镜天线组所需要的外部参数；所述外部参数包括：视场、物距、像距，物方数值孔径和双远心透镜天线组的放大倍数；

步骤2)获取太赫兹双远心透镜天线组的初始内部参数；

步骤3)增加太赫兹双远心透镜天线组的透镜片数，以像平面上聚焦的光斑半径为主优化目标，以出射角和放大倍数为次级优化目标，对太赫兹双远心透镜天线组进行优化，获得优化后的太赫兹双远心透镜天线组；

步骤4)初步判断步骤3)得到的太赫兹双远心透镜天线组的远心度和像平面光斑半径，如果该太赫兹双远心透镜天线组满足判断标准，则转至步骤5)；

如果该太赫兹双远心透镜天线组不满足判断标准，则重复步骤2)-4)，直至得到满足判断标准的太赫兹双远心透镜天线组，并转至步骤5)；

步骤5)利用蒙特卡洛法，对步骤4)得到的太赫兹双远心透镜天线组进行公差调整，使聚焦光斑变化率和出射角均达到要求；

步骤6)根据获得的近场增益曲线图，获得像平面的光斑半径束，并判断像平面的光斑半径束是否合格；

如果像平面的光斑半径束合格，则结束操作；

如果像平面的光斑半径束不合格，则调整太赫兹双远心透镜天线组的初始内部参数，再转入步骤3)。

作为上述技术方案的改进之一，所述步骤2)具体包括：