龙伯透镜的仿真优化设计

针对龙伯透镜的诸多优点,设计了适用于工作频段8～13 GHz的平面波激励源与9～11 GHz的喇叭馈源激励源的龙伯透镜。依据龙伯透镜的设计思想和方法,并结合遗传算法,对其进行优化设计,达到最优化效率。通过CST软件对龙伯透镜的几何尺寸进行仿真,得出了龙伯透镜的各种性能指标。仿真结果表明：平面波激励源经龙伯透镜作用后很好的聚焦于一点,而喇叭馈源在其作用后则得到平面波的特性。     

导航用大型龙伯透镜雷达反射器

<正> 前言各种各样的反射器,早已用作增强小船的雷达检测方法和雷达反射特性比较差时的导航辅助手段。其中,广泛使用的是角形反射器。然而,目前已为龙伯透镜反射器所代替。因为,龙伯透镜具有较大的雷达截面积和宽角反射特性。尤其,对于全向雷达反射器,小型船舶和导航方面     

海用雷达反射器的设计

1973年11月20日IMCO通过了A277(Ⅷ)号决议,建议各国行驶在海洋中的各类舰艇船舶上应架设雷达反射器。球形介质透镜反射器是用得最普遍的一种雷达反射器。本文详细介绍了球形介质透镜反射器设计的一些问题:诸如龙伯透镜的介质折射率、分层透镜各部分介电常数的确定、雷达反射器的有效反射截面积的计算公式以及制造工艺等。这方面的有关资料可分别在不同的书藉、杂志、会议录和专刊中找到,作者作了系统性的整理,有关公式也已作过认真的推导,还更正了某些错误。     

龙伯透镜的设计和应用

一、前言许多设计原则在电磁频谱中的微波和光学二个领域中是通用的。因此,很多用以设计透镜和反射器的光学方法,已经被用来把微波辐射聚集成定向波束。龙伯透镜却是一个例外,它的实际应用只局限在微波领域。其原因在于这球形透镜以径向对称的方式要求非均匀的折射率分布。在微波频段,龙伯透镜已经用两种     

龙伯透镜分层介质球的设计与计算

本文对龙伯透镜分层介质球进行分析和计算。对设计中的主要问题进行论证，给出计算实例和制造方法。     

雷达截面可变的龙伯透镜反射器

测量雷达反射器和各种物体的反射特性,或对雷达装置的性能进行评价和试验时,利用一个可自由改变雷达截面的标准雷达反射器是非常方便的。这种雷达反射器以前虽曾有过几种形式,但因皆属利用金属面反射的方式,故反射效率低,不太实用。本文介绍的雷达反射器,利用了龙伯电磁透镜的聚焦特性与球对称性,因而反射效率高,并能随着透镜旋转角的变化,线性地改变雷达截面,实用价值较高。本文首先提出了获得这样一种雷达反射器的方法,接着给出了其设计和制作方法,并在此基础上,通过试制和实验证实了实现此种方案的可能性。以本文试制的由直径30.5厘米的龙伯电磁透镜构成的雷达反射器为例,当工作在频率为9375兆赫的水平极化波时,可使雷达截面从42.28m~2变化到0.42m~2。     

基于龙伯透镜的低剖面阵列天线

本文提出了一种利用多个龙伯透镜单元组成的低剖面阵列天线,天线可实现大角度波束扫描。从仿真结果可见,与传统相控阵天线相比,波束扫描范围可扩展到±71°,与具有相同口径面积的基于单个龙伯透镜实现的阵列天线相比,剖面高度和体积重量大大降低。     

龙伯透镜分层介质球的设计与计算

本文对龙伯透镜分层介质球进行分析和计算。对设计中的主要问题进行了论证，给出计算实例和制造方法。     

基于龙伯透镜测量雷达作用距离验证方法

文中简述了雷达作用距离指标的传统检测方法及遇到的问题,分析了RCS恒定的龙伯透镜反射器的雷达信号特性,提出了采用飞行器加装龙伯透镜的方式,结合试验验证脉冲测量雷达作用距离的方法。通过雷达跟踪测量标准金属球、加装龙伯透镜的无人机等测试数据比对分析,验证了方法有效、可行,在雷达全寿命技术状态管理中有重要意义。     

介质透镜反射器研制

<正> 一、前言介质透镜反射器是一种新型雷达反射器。其雷达截面积大、反射视角宽,设计理论和制造工艺都有了很大发展。目前国外广泛用于航海、航空、国防、民用等部门,有取代角形反射器的趋势。近来我国对介质透镜反射器的需求量日益增加,为满足用户需要,我组     

V频段圆柱龙伯透镜天线设计

设计并实现了一种V频段圆柱龙伯透镜天线.在平行平板波导间,根据龙伯透镜原理与介电常数等效原理,推导出了圆柱龙伯透镜天线的理论设计公式,并结合商业仿真软件高频结构仿真器(HFSS)仿真分析和优化,完成天线设计.仿真结果表明,该V频段圆柱龙伯透镜天线增益为21.4 dBi,波束宽度为1.56o,副瓣电平为-14.7 dB.根据设计结果,加工和测试验证V频段圆柱龙伯透镜天线的可实现性,实测结果表明,该天线增益为20.1 dBi,波束宽度为1.60o,副瓣电平为-11.1 dB,天线效率为45.7％,说明该天线具有一定的工程应用价值.     

Electromagnetic and optical behavior of two classes of dielectric lenses

Two families of spherically symmetric dielectric lenses are considered. Their optical properties are studied, and the radial eigenfunctions describing the electromagnetic field inside the lenses are found in terms of hypergeometric functions. Among the members of these two families are the Luneburg lens, the Maxwell fisheye, the isotropic lens of Eaton, and a lens that behaves like a metal reflector.     

基于新型泡沫材料的龙伯透镜天线设计

该文利用新型泡沫材料聚甲基丙烯酰亚胺(PMI),设计了一种适用于复杂太空环境探测的毫米波龙伯透镜天线,通过将泡沫材料的密度与介电常数相关联,结合传统龙伯透镜天线的工作原理进行仿真优化,实现了小型化高增益多波束的功能。仿真结果表明:该天线工作于33.7 GHz,增益可以达到25.65 dBi,波束宽度4.17°。该设计方法为将来小型化高增益的龙伯透镜的实现提供了新的思路。     

Permittivity of composites used for Luneburg lens antennas by drilling holes based on 3-D printing technique

Due to the attractive performances such as the ability of beam focus, broadband, multi-beam scanning and other features, Luneburg lens antennas are applied in multi-beam antenna, which overcomes the problem of gain loss produced by multi-beam parabolic antenna. Based on 3-D printing technique, Luneburg lens antennas by drilling holes are studied. Permittivity and loss tangent of the equivalent lens materials can be influenced by original materials, hole shapes, hole directions, and porosity. After tests, polystyrene with waxes may be the most appropriate materials for Luneburg lens with high strength. Permittivity with the shape of triangle is the lowest due to the homogeneity. Relative permittivities with the direction at a range of 15°-45° are lower while loss tangent at a range of 0°-30°. Radial directional holes are more appropriate for Luneburg lens. The relative permittivity is decreased with the increment of porosity. After calculations, the forecasts calculated by Looyenga and A-BG theory are more precise. Finally, Luneburg lens with two layers is fabricated by 3-D printing.     

龙伯透镜天线的原理及其研究进展

龙伯透镜天线是一种折射率渐变的透镜天线,可将特定频率的入射波汇聚到透镜表面的某点或将电磁波沿原方向反射,能够实现波束扫描和多波束聚焦,已用于电子对抗、第五代移动通信技术、卫星通信以及军用战机和舰艇.介绍了龙伯透镜天线的基础理论,归纳梳理了球形龙伯透镜天线和变形龙伯透镜天线,总结了三种制备技术,对比了不同类型的透镜天线性能,并分析了馈源对龙伯透镜性能的影响,最后对龙伯透镜天线的发展提出建议.     

分层伦伯透镜天线的辐射性能计算

介绍了伦伯透镜及伦伯透镜天线的特点，用经典电磁理论模式展开法计算平面波入射分层伦伯透镜时的散射场，然后利用此结论和互易定理计算喇叭天线作为馈源时伦伯透镜天线的辐射场。     

用矢量球面波理论和互易原理分析伦伯透镜天线

伦伯透镜是一种球形分层介质天线，考虑到数值计算的复杂性，本文提出用矢量球面波理论和互易原理相结合，分析其性能。该方法首先用矢量球面波理论计算平面波入射到多层介质球的散射场，在此基础上，用互易原理将散射场转变成天线的远区辐射场。基于这种方法，木文着重研究了伦伯透镜天线的焦区场和远区场特性，包括透镜分层总数以及层与层之间存在的空气间隙对实际应用可能造成的影响。最后。对卫星通信中伦伯透镜天线多波束应用的可行性给出了分析结果。     

便携式太阳模拟器设计

针对太阳模拟器小型化、便携性的实际需求,设计了一种便携式的太阳模拟器。要求在辐照面积1.2 m1.2 m的矩形区域内的照度不小于0.02个太阳常数,且被照面的不均匀度小于5%。模拟器系统主要由短弧氙灯、椭球面反射镜、光纤传光束、积分棒和准直镜组组成。通过软件仿真及实验验证,结果均符合要求。实验结果表明,利用短弧氙灯、椭球面反射镜、光纤传光束、积分棒和投影准直透镜组设计便携式太阳模拟器的方法是有效、可行的。     

Nonuniform Luneburg and two-shell lens antennas: radiationcharacteristics and design optimization

Design optimization of radially nonuniform spherical lens antennas is the focus of this paper. In particular, special attention is given to the optimal design of nonuniform Luneburg (1964) lens antennas. One of the important engineering objectives of designing an optimal Luneburg lens antenna is to use as small number of shells as possible while maintaining an acceptable gain and sidelobe performance. In a typical radially uniform design, by reducing the number of shells, the gain is decreased and the grating lobes are increased. This deficiency in the radiation performance of the uniform lens antenna can be overcome by designing the nonuniform lens antenna. This necessitates the optimum selection of each layer thickness and permittivity. A genetic algorithm (GA) optimizer with adaptive cost function is implemented to obtain the optimal design. In this manner, the GA optimizer simultaneously determines the optimal material and its thickness for each shell by controlling the gain and sidelobes envelope of the radiation pattern. Various lens geometries, including air gaps and feed offset from the lens surface, are analyzed by using the dyadic Green's functions of the multilayered dielectric sphere. Many useful engineering design guidelines have been suggested for the optimum construction of the lens. The results have been satisfactory and demonstrate the utility of the GA/adaptive cost-function algorithm. Additionally, the radiation characteristics of a novel two-shell lens antenna have been studied, and its performance is compared to the Luneburg lens