接收到不同点的物体的信息。经过后期的图像收集和处理，就可以得到想要的物体的信息。馈源放在喇叭(3)的小口径端，并且馈源的形状和喇叭小口径端的形状相同。
[0018]透镜(I)所采用的非均匀透镜选择厚透镜，即自身的厚度与曲率半径相比能忽略，之所以选择厚透镜是因为根据其成像公式lAS1-p’)一l/(S2-p) = l/f’所得出的结果与薄透镜相比，和实验所得出的测量差值更小。
[0019]根据凸透镜成像原理，物像距离非均匀透镜大于焦距的2倍(2f)，馈源位置置于I倍到2倍焦距之间时，可以在馈源上呈现一个倒立缩小的像。由于聚四氟乙烯透镜是非均匀曲率的这样就导致透镜的折射率不同，毫米波在不同的折射率下，就会在不同的焦平面成像，根据曲率半径与焦距的公式?Λ.=(η-1)*(1/η-1/κ)(η、Γ2位透镜两边的曲率，η为折射率)可以算出最大焦距和最小焦距，使物橡的距离大于最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍，这样就可以满足所有点都可以在馈源上成倒立缩小的像，所以喇叭一端的馈源一般与透镜的距离大于透镜最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍。
【主权项】
1.一种毫米波天线，该天线为一种非均匀曲率旋转透镜喇叭天线，其作用在120ghZ-200ghz毫米波频段成像，其特征在于:该天线包括喇叭(3)、透镜(I)和匹配板(2);匹配板(2)与透镜(I)之间用硬塑料固定;喇叭(3)上装有馈源，馈源放在喇叭(3)直径小的一端，透镜(I)和匹配板(2)放置在喇叭(3)直径大的一端，透镜(I)和匹配板(2)的形状和喇叭(3)的形状相同，透镜(I)和匹配板(2)的口径小于喇叭(3)的口径； 透镜(I)是非均匀曲率面，其是由聚四氟乙烯材料制成的；因此，透镜结构简单，便于生产制造;相同半径处曲率不同并从透镜(I)中心向外随着半径的增大曲率逐渐减小；透镜(I)是中央厚度3cm，直径1cm的圆形，选取透镜(I)边缘上的一点，从该点起每(1/12)31弧度的区域为界限，在透镜(I)的二分之一范围内，每(1/12)31弧度的区域的厚度均匀减小相邻区域厚度的最小厚度的1/12到1/2不等，在透镜(I)的另外一半，也以(1/12)31弧度的区域为界限，非均匀的增加相邻区域最大厚度的1/12到3/4不等至原来曲率；由此得到一个平滑曲面的非均匀曲率透镜。2.根据权利要求1所述的一种毫米波天线，其特征在于:为了减少毫米波在透镜表面的反射，提高天线效率，匹配板(2)是一个曲面板;其上有边长为0.2cm，90--110个正六边形匹配板的非谐振单元(6)，这些非谐振单元设置在馈源的一个面上或设置在两个面上，每个匹配板(2)上的非谐振单元(6)内印刷有六边形金属框(5)，该匹配板(2)每个非谐振单元(6)上的六边形金属框的面积相同；相邻正六边形之间的距离为I毫米到2毫米，且每两个六边形之间的连接是平滑的，这样可以避免毫米波射到透镜从而在焦平面产生间断的波的影响。3.根据权利要求1所述的一种毫米波天线，其特征在于:匹配板(2)的数量至少有两块，放在透镜(I)的两侧，匹配板(2)和透镜(2)之间固定连接并留有2毫米至3毫米的距离，匹配板(2)能够放置多块，如果放置多块，匹配板(2)之间的距离在I毫米至2毫米之间并固定连接。4.根据权利要求1所述的一种毫米波天线，其特征在于:由于匹配板(2)是曲面的，所以把凹的一面对向聚四氟乙烯透镜，如果放置多块，则需要匹配板(2)之间的非谐振单元(6)相互对齐，并且其上面的六边形金属框(5)也相互对其；匹配板(2)上的六边形金属框(5)的朝向相同，如果两个面上都有六边形金属框(5)时，该匹配板(2)的朝向都满足要求，这样，每块匹配板(2)都有相同的折射率。5.根据权利要求1所述的一种毫米波天线，其特征在于:透镜的中心处连接有连续电机(4)，连续电机每秒钟转动80-100圈，透镜(I)随着连续电机(4) 一起转动，馈源和喇叭(3)是固定的，不随连续电机的转动而转动；由于馈源在焦平面接收接收信息，这样随着非均匀曲率透镜的转动，毫米波在透镜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倍的焦平面区域可以形成倒立缩小的像，这样就可以在馈源处接收到不同点的物体的信息;经过后期的图像收集和处理，就可以得到想要的物体的信息;馈源放在喇叭(3)的小口径端，并且馈源的形状和喇叭小口径端的形状相同。6.根据权利要求1所述的一种毫米波天线，其特征在于:根据凸透镜成像原理，物像距离非均匀透镜大于焦距的2倍，馈源位置置于I倍到2倍焦距之间时，可以在馈源上呈现一个倒立缩小的像；由于聚四氟乙烯透镜是非均匀曲率的这样就导致透镜的折射率不同，毫米波在不同的折射率下，就会在不同的焦平面成像，根据曲率半径与焦距的公式算出最大焦距和最小焦距，使物橡的距离大于最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍，这样就可以满足所有点都可以在馈源上成倒立缩小的像，所以喇叭一端的馈源一般与透镜的距离大于透镜最大焦距的I倍并且小于最小焦距的2倍。
【专利摘要】本发明公开了一种毫米波天线，该天线包括装有馈源的喇叭、透镜和匹配板。馈源放在喇叭直径小的一端，透镜和匹配板放在喇叭的另一端。透镜的材料是由聚四氟乙烯构成，该透镜的曲率是非均匀的，即相同半径处曲率不同并随着半径增大从透镜中心向外曲率逐渐减小。匹配板放在聚四氟乙烯透镜的两侧。匹配板是一个曲面板，包括非谐振基本单元和像蜂窝一样的大小相同的正六边形金属框，这样可以最大程度接收毫米波的同时并减少电磁波在透镜和空气交界面上的反射。透镜的中心处连接有电机，本发明结构简单、制作成本低、方便携带，可以使120ghz-200ghz毫米波频段在成像技术更加简单。
【IPC分类】H01Q19/06, H01Q19/08
【公开号】CN105552574
【申请号】CN201610141104
【发明人】赛景波, 梁子俊
【申请人】北京工业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年3月13日