[发明专利]一种三反射镜紧缩场天线测量系统及结构和参数确定方法

说明书

本发明实施例提供了一种三反射镜紧缩场天线测量系统及其结构和参数确定方法，该系统中，馈源被设置在方向移动装置上，主反射镜大小、曲率固定，两赋形副反射镜均是凹凸性可调的赋形反射镜，其参数以及各反射镜之间的几何关系，基于等效抛物面理论和波束模式展开理论确定，馈源发出的电磁波经第一赋形副反射镜、第二赋形副反射镜及主反射镜反射，形成出射场。本发明实施例提供的三反射镜紧缩场天线测量系统，通过调整方向移动装置使得馈源发出的电磁波辐射方向灵活可调，且两赋形副反射镜的参数以及各个反射镜之间的几何位置关系，可以基于等效抛物面理论和波束模式展开理论计算确定，使得三反射镜紧缩场天线测量系统具有较高的几何设计自由度。

技术领域

本发明涉及天线测量技术领域，特别是涉及一种三反射镜紧缩场天线测量系统以及三反射镜紧缩场天线测量系统的结构和参数确定方法。

背景技术

毫米波太赫兹技术在天文、遥感、成像、安检等领域有广泛的应用，为了保证毫米波太赫兹技术可以正常工作，需对其进行精确测量。而毫米波太赫兹技术中通常用到的是大口径天线，但常规的场地法测量很难满足大口径天线测量需要的远场测量距离条件，因此，在测量毫米波太赫兹系统时，一般会用到紧缩场天线测量系统。

紧缩场天线测量系统是将由馈源发出的球面波，通过反射镜的聚焦和变换，最终转化成一种近似平面波的测试系统，近似平面波的区域被称为静区。在多种类型的紧缩场天线测量系统中，三反射镜紧缩场测量系统因为其无馈源遮挡、赋形副反射面尺寸小，成本低、口径利用率及交叉极化隔离度高等优势，是应用较为广泛的一种紧缩场天线测量系统。

三反射镜紧缩场天线测试系统通常由馈源和三个反射镜构成。目前的三反射镜紧缩场天线测量系统中，为了得到较好的静区性能，馈源的方向较为固定，不能根据实际需求进行灵活变动，同时，三个反射镜之间的几何关系也较为固定，且主反射镜的焦径较大，导致整个系统的横向尺寸偏大，增加了整个系统的建造成本和组装难度，整个系统的几何设计自由度较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种三反射镜紧缩场天线测量系统以及三反射镜紧缩场天线测量系统的结构和参数确定方法，提高天线测量系统的几何设计自由度。具体技术方案如下：

在本发明实施的一个方面，提供了一种三反射镜紧缩场天线测量系统，所述系统包括：方向移动装置、馈源、主反射镜、第一赋形副反射镜以及第二赋形副反射镜；

所述馈源，设置在所述方向移动装置上，用于产生电磁波；

所述方向移动装置，用于带动所述馈源移动以调整所述电磁波的辐射方向；

所述主反射镜为镜面大小固定且曲率参数固定的曲面镜；

所述第一赋形副反射镜和第二赋形副反射镜是由不规则表面点构成的凹凸性可调的赋形反射镜；

所述第一赋形副反射镜和第二赋形副反射镜的曲面形式、凹凸性以及各个反射镜之间的相互几何位置关系，是预先基于等效抛物面理论和波束模式展开理论计算确定的；

所述馈源发出的电磁波经过第一赋形副反射镜反射到第二赋形副反射镜上，第二赋形副反射镜将电磁波反射到主反射镜上，经主反射镜反射的电磁波以平面电磁波出射，生成系统出射场；

所述第一赋形副反射镜与第二赋形副反射镜之间的电磁波波束趋近平行，形成卡塞格伦反射形式；

所述第二赋形副反射镜与主反射镜之间的电磁波波束在特定区域汇聚，形成格里高利反射形式。

在本发明实施的第二方面，提供了一种三反射镜紧缩场天线测量系统的结构和参数确定方法，用于对上述三反射镜紧缩场天线测量系统进行结构和参数确定，所述方法包括：

通过多次移动所述方向移动装置确定实际所需的馈源辐射方向；