毫米波Rotman透镜天线：设计与性能分析

毫米波Rotaman透镜天线设计是一项创新性的研究，由陈春红在南京理工大学电光学院422教研室完成。该论文主要探讨了在毫米波频段设计一种同时具备多波束功能的Rotman透镜天线。Rotman透镜天线的核心概念是利用准光学技术，通过单个透镜代替传统的大量移相器，实现波束的多方位扫描，显著简化了电路设计，降低了系统的体积和重量。这种设计方法的一大优点是天线的波束方向稳定性好，频率范围内的波束方向基本保持不变，能够提供连续的波束摆动。 微带技术在天线设计中的应用被选为实现手段，因为相比于其他类型的平面天线，如波导缝隙天线、泄露波天线和铁氧体相扫天线，微带天线具有成本低、制造简单、重量轻的优势。设计的Rotman透镜天线工作在Ka波段，中心频率为37GHz，带宽超过600MHz，表现出较高的增益（至少25dB）和良好的驻波比（小于2）。每个波束的宽度大约为10°，支持圆极化模式，五个波束能覆盖40°的空间区域。 阵列天线的设计采用的是微带贴片作为辐射元，通过调整贴片的几何形状和馈电线路，实现了圆极化。设计者采用了角馈方式，使得天线阵列更为紧凑。空腔模型的考虑确保了整体设计的优化，使得整个天线系统不仅性能优良，而且结构紧凑。 通过AnsoftEnsemble仿真软件辅助设计，论文提供了Rotman透镜天线的多波束形成原理图，展示了天线的内部结构和工作原理。这项研究对于毫米波通信系统、雷达和卫星通信等领域具有重要意义，因为它提供了更轻便、高效和经济的多波束解决方案。这篇论文展示了Rotman透镜天线作为一种新型、高性能的天线设计策略，具有广泛的应用潜力。