[发明专利]射频全息透射/光反射式共口径复合平面波场模拟装置

说明书

本发明公开了一种射频全息透射/光反射式共口径复合平面波场模拟装置，包括射频馈源、平面透反镜、光源和准直镜头；射频馈源的相位中心位于平面透反镜的焦点上，光源位于准直镜头的焦面上；射频馈源发射的射频波束照射到平面透反镜，波束进入平面透反镜后被射频计算全息结构转换为平面波且折转出射，光源被准直镜头准直成平行光，经过平面透反镜表面的光学反射膜镜面反射，与透射的射频波束形成复合平面波场。本发明兼顾了传统波束复合器和结构复合实现平面波场的优点。结构简单、紧凑、集成度高。

技术领域

本发明涉及一种射频/光学共口径复合信号模拟装置，特别是涉及一种射频全息透射/光反射式共口径复合平面波场模拟装置，属于射频和光学的交叉领域。

背景技术

由于射频/光学复合系统能够同时兼具射频和光学系统的特点，可以实现两个电磁波段的优势互补，越来越多的应用于复合探测、复合制导和复合通信等民用和军事领域。同样由于射频/光学共口径复合系统跨越了射频和光学两个电磁波段，在实验室内对该系统同时进行射频和光学测试与仿真带来了困难。需要在实验室有限的空间内模拟来自无穷远处的平面波，同时包含射频平面波和光学平面波，二者构成复合平面波场。复合平面波场的质量决定了测试和仿真的精度。

一般复合平面波场的实现方式有两种：利用器件复合和利用结构复合。利用器件复合是对射频远场近似平面波束和平行光进行复合，典型的器件是各种波束复合器，例如镀有红外反射膜的介质基板(一种红外/激光/微波/毫米波波束合成装置，普通发明专利，专利号：ZL201310071451.X)、频率选择表面、衍射光学元件(红外射频波束合成装置，专利号：ZL200610120495.7)、金属网栅结构、介质薄膜(薄膜式红外-雷达波束合成器，专利号：CN101303407)、漫反射屏以及金属网栅结构技术等。目前上述波束复合器件一般应用于射频远场，需要很大的射频暗室空间。为了能够在实验室较小的空间内模拟复合平面波场，为此提出了利用结构实现射频紧缩场和平行光模拟复合平面波场的结构复合方式。例如利用大口径抛物面离轴反射射频馈源辐射形成紧缩场(Rf and IR bispectral window andreflector antenna arrangement including the sam，美国专利号：US6307521)，抛物面中心开孔，用于透射平行光管出射的光学信号，为了避免开孔造成射频信号的泄露和对紧缩场平面波均匀性的影响，在开孔处用金属网栅结构反射射频信号，透射光学信号。由于金属网栅对光学的遮挡，且会产生衍射作用引起光学平面波质量的下降(一种红外与微波波束合成的方法、装置及其系统，专利号：CN104215950A)。为了解决上述问题提出了专利“一种基于介质透射结构的射频/光学共口径复合目标模拟装置(专利号：201810036859.6)”，利用透镜与棱镜一体化设计的方法实现射频紧缩场与平行光的复合。但是该装置需要制作电大尺寸的一体化的介质透镜与棱镜的结合体，存在成本高，要求表面加工精度高，重量大的问题。

发明内容

为了克服现有射频/光学共口径复合平面波场模拟装置的缺点，本发明提出了一种射频全息透射/光反射式共口径复合平面波场模拟装置。

光源经过准直镜头准直成平行光再平面透反镜的光学反射膜反射。射频馈源位于平面透反镜计算全息结构的焦点上，馈源发射的射频辐射被全息结构转换为平面波，且平面波的传播方向(电轴)与平行光的传播方向(光轴)一致，构成了复合平面波场。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种射频全息透射/光反射式共口径复合平面波场模拟装置，包括射频馈源、平面透反镜、光源和准直镜头；射频馈源的相位中心位于平面透反镜的焦点上，光源位于准直镜头的焦面上；射频馈源发射的射频波束照射到平面透反镜，波束进入平面透反镜后被射频计算全息结构转换为平面波且折转出射，光源被准直镜头准直成平行光，经过平面透反镜表面的光学反射膜镜面反射，与透射的射频波束形成复合平面波场。