[实用新型]一种毫米波多频多模模式激励装置

权利要求书

1.一种毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：包括：

一个圆波导波纹喇叭天线，用于产生HE₁₁模式；

一个平-凸面介质透镜，用于将HE₁₁模式变换为TEM₀₀模式；

一个准抛物柱面反射镜，用于将入射的TEM₀₀模式的电磁波汇聚到准抛物柱面的焦点；

一个侧壁开孔的同轴谐振腔，用于产生圆极化的高阶模式，并抑制其他杂模；

圆波导波纹喇叭天线与平-凸面介质透镜共线，准抛物柱面反射镜的焦点位于同轴谐振腔的焦散面上，同轴谐振腔水平放置，其轴线与圆波导波纹喇叭天线的轴线异面垂直。

2.根据权利要求1所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：所述的圆波导波纹喇叭天线包括圆波导输入段、模式变换段以及锥形渐变波纹辐射段，波纹喇叭的输入为圆波导TE₁₁模式，通过模式变换段产生TE₁₁和TM₁₁的混合模式HE₁₁，锥形渐变段用于抑制杂模，并产生宽频带的电磁辐射。

3.根据权利要求1所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：平-凸面介质透镜材质为聚四氟乙烯，介质折射率为1.35，透镜的照明面为凸面，阴暗面为平面；透镜的焦点与波纹喇叭天线的相位中心重合。

4.根据权利要求1所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：准抛物柱面反射镜在垂直方向为准抛物面，在水平方向为光滑柱面，其轮廓方程由等光程原理确定。

5.根据权利要求1所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：侧壁开孔的同轴谐振腔采用三段式结构：截止段、均匀段和输出段；截止段采用半径减小的波导使工作模式截止，输出段采用半径增大的波导形成辐射输出，中间的均匀段为同轴谐振腔的主体部分。

6.根据权利要求5所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：所述的同轴谐振腔由内导体和外导体组成，内、外导体半径根据所需激励的模式和工作频率共同确定，同轴谐振腔的左侧通过盲法兰封闭，外导体由槽型支架固定于平台上。

7.根据权利要求6所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：同轴谐振腔外导体侧壁上的电磁能量耦合结构由m×n个圆形孔构成，其中m为圆周方向孔阵列的行数，n为波导轴向孔阵列的行数，孔的半径为0.5mm，孔的角向间距15°，孔的轴向间距1.2mm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：模式激励装置的工作频率范围为90~180GHz，采用单一频率工作，每个频点对应一个激励模式。

9.根据权利要求8所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：模式激励装置的工作频率范围划分为以下几个频段：90-105GHz，105-120GHz，120-135GHz，135-150GHz，150-165GHz，165-180GHz；每个工作频段对应一个相应带宽的圆波导波纹喇叭天线。

10.根据权利要求1-7任一项所述的毫米波多频多模模式激励装置，其特征在于：所述的圆波导波纹喇叭天线、准抛物柱面反射镜、同轴谐振腔由以下材料之一制备而成：无氧铜、铝或黄铜。