研究目的
设计、制作并测量双面分步毫米波菲涅尔透镜的焦场性能,以在焦点区域产生形状良好的高斯光束,并将采用特氟龙和聚酰胺材料制成的透镜与传统菲涅尔透镜设计进行比较。
研究成果
研究证实,所有受测透镜均具备良好的聚焦能力,其中分步设计透镜比传统菲涅尔透镜更薄、插入损耗更低且具有更大的焦深。特氟龙材质透镜表现最佳,而聚酰胺透镜也展现出良好性能——其焦深有所增加,适用于特定应用场景。
研究不足
该研究的局限性在于准光学平台长度的约束,以及需要具有足够聚焦能力和大直径的透镜来充分捕获入射光束。此外,由损耗材料(如聚酰胺)制成的透镜性能可能不如由特氟龙制成的透镜那样理想。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了针对95 GHz优化的双面分步双非球面菲涅尔透镜,并将其性能与传统菲涅尔透镜进行对比。
2:样本选择与数据来源:
制备了两组透镜,一组由聚四氟乙烯制成,另一组由聚酰胺制成,具有特定的厚度和介电常数。
3:实验设备与材料清单:
采用数控加工技术进行制备,并使用矢量网络分析仪(VNA)设施进行焦场测量。
4:实验步骤与操作流程:
通过测量75–110 GHz频带内焦域的场功率和相位分布来评估透镜性能。
5:数据分析方法:
对焦场测量数据进行定量分析,以评估波束宽度、插入损耗和焦深。
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