陈其科，樊 勇，张永鸿，宋开军



用于近程被动成像的3 mm波准光介质透镜天线设计

陈其科，樊 勇，张永鸿，宋开军

(电子科技大学极高频复杂系统国防重点学科实验室 成都 611731)

针对近程焦平面被动阵成像系统应用，设计了3 mm波准光介质透镜天线。根据应用需求设计成像系统光路结构，并结合高斯准光理论得出光路设计参数；选择透镜表面为双凸非球面结构，利用光学分析软件ZEMAX优化设计透镜轮廓以减小成像像差；利用电磁仿真软件FEKO计算透镜天线近场分布，对设计进行验证与修正。测试结果表明，所设计的介质透镜在像平面上形成的聚焦波束3 dB尺寸仅为29.5 mm，偏轴时波束指向均匀性好，在700 mm(H)*1 800 mm(V)视场范围内波束功率电平值性改变量小于0.9 dB。

焦平面阵列; 高斯准光理论; 被动毫米波成像; 准光介质透镜天线

根据黑体辐射理论，温度高于绝对零度的物体都将向外产生热辐射，其强度与物体材料发射率及物理温度有关。被动毫米波成像技术利用聚焦天线结合高灵敏度辐射计接收机接收场景辐射的毫米波能量，根据不同物体间辐射能量强度差异实现成像[1]。由于毫米波具有穿透云雾、衣物等材料的能力，因此毫米波被动成像技术在机场等重要关口安检、场景监控等场合中有广泛的潜在应用[2-4]。

毫米波被动成像系统在应用于安检成像时，检测对象位于聚焦天线近场区域内，同时为提高成像速度，往往需要将多个馈源置于天线焦平面上构成焦平面阵列[5-6]。……