基于等尺寸金属柱加载的近似平行板波导的紧凑型充气伦伯透镜天线

摘要： 本文提出了一种Luneburg透镜及Luneburg反射-透镜结构，并设计了相应的紧凑型低成本Ka波段多波束天线。该Luneburg透镜由填充空气的平行板波导（PPW）加载等尺寸金属柱构成。通过将PPW上板设计为曲面以满足等效折射率分布要求，同时实现透镜与馈电波导的过渡?；诜瓷涠?，在Luneburg透镜中引入反射壁构成Luneburg反射-透镜。采用WR28矩形波导作为馈源，在整个Ka波段实验验证了单波束与多波束Luneburg透镜/反射-透镜天线。多波束Luneburg透镜天线实现-45°至+45°波束扫描（扫描损耗0.6 dB），多波束Luneburg反射-透镜天线实现30°至60°波束扫描（扫描损耗0.7 dB）。此外，该结构在孔径效率、阻抗匹配及多端口隔离度方面均表现良好。结果表明，本研究成果在毫米波无线通信领域具有应用潜力。