一种基于反射式相位修正镜的准光单脉冲天线的制作方法

技术特征：
1.一种基于反射式相位修正镜的准光单脉冲天线，其特征在于，包括沿轴向依次设置的和差比较器、第二相位修正镜、第一相位修正镜；所述和差比较器为准光和差比较器，包括和输入端口、方位差输入端口、俯仰差输入端口、以及4个输出端口；所述第一相位修正镜为中心设置有圆孔输出端口的曲面反射镜，用于将和差比较器输出的4个波束反射汇聚至第二相位修正镜，并修正优化4个波束的相位使得到达第二相位修正镜的4个波束的相位满足和差效果；所述第二相位修正镜为曲面反射镜，用于将4个波束反射至第一相位修正镜的圆孔输出端口处合成输出，同时二次修正4个波束的相位使到达圆孔输出端口的相位满足和差效果。2.如权利要求1所述的一种基于反射式相位修正镜的准光单脉冲天线，其特征在于，所述第一相位修正镜、第二相位修正镜的镜面形状通过以下步骤获得：s1：确定相位修正镜的初始场和目标场定义相位修正镜的初始面s的入射场为初始场目标场为观测平面s0处期望得到的场分布；其中，为初始面s的位置矢量，为观测平面s0的位置矢量；对于第一相位修正镜：所述第一相位修正镜的初始场为前级和差比较器的输出场到达第一相位修正镜的初始面s的场；根据已知的前级和差比较器的输出场分布以及观测平面s0处期望得到的目标场分布，确定第一相位修正镜的初始面s的镜面形状及位置，以实现将前级和差比较器输出的4个波束反射汇聚至观测平面s0；对于第二相位修正镜：所述第二相位修正镜的初始场为第一相位修正镜修正后的观测场；所述第二相位修正镜所在平面为第一相位修正镜的观测平面s0；所述第二相位修正镜的观测平面s0为圆孔输出端口所在平面；s2：由公式(1)计算初始场经过初始面s反射后的反射场经过初始面s反射后的反射场其中是相位修正镜的镜面扰动量，k为传播常数，γ为初始场入射方向与镜面法向的夹角；s3：由标量绕射积分公式计算反射场传输到观测平面s0的观测场分布的观测场分布其中g为自由空间的格林函数,其表达式为：s4：定义观测场分布与目标场的差别量为：
s5：将初始面s进行矩形网格离散化，在x方向上的网格边长为δx、网格数量为v，在y方向的的网格边长为δy、网格数量为w；因此位置矢量写成三坐标的形式：其中v为x方向的网格序号，w为y方向的网格序号；所以相位修正镜的镜面扰动量写为：其中代表镜面扰动矢量，δ代表dirac函数，a
vw
代表点处的扰动幅度，表示x方向第v个、y方向第w个网格的位置矢量；s6：将观测平面s0进行矩形网格离散化，在x0方向上的网格边长为δx0、网格数量为v，在y0方向的的网格边长为δy0、网格数量w；因此位置矢量写成三坐标的形式：其中v为x0方向的网格序号，w为y0方向的网格序号；将式(3)进行离散化：其中为离散化的观测场分布；s7：计算目标场与观测场差别量的最小值，根据连续函数的性质可知该函数的极值点可以表现为其一阶导数为零，令得到迭代公式(5)：其中k0为自由空间波数，上标“*”代表取复共轭，i为迭代的次数；经过公式(5)的反复迭代求得相位修正镜的镜面上任意一点的扰动量，从而得到最优化的相位修正镜的镜面形状；s8：根据最终的输出波束的半径大小，在s7得到的第一相位修正镜中心设置一个圆孔输出端口；以s7得到的第二相位修正镜的中心为圆心，截取圆形镜面结构作为第二相位修正镜，使得第二相位修正镜满足既不遮挡前级和差比较器的输出波束，又能实现修正波束相位的要求。3.如权利要求2所述的一种基于反射式相位修正镜的准光单脉冲天线，其特征在于，所述第一相位修正镜的初始面s的形状由四个尺寸相同的矩形平面镜拼接组成。4.如权利要求2所述的一种基于反射式相位修正镜的准光单脉冲天线，其特征在于，所述第二相位修正镜的初始面s为矩形平面镜。

技术总结
本发明公开了一种基于反射式相位修正镜的准光单脉冲天线，属于太赫兹准光单脉冲天线领域。本发明采用两个低损耗反射式相位修正镜对和差比较器的辐射特性中存在的副瓣电平较高的问题进行改善，并提供了相位修正镜的镜面形状获取方法，极大的减少了现有技术采用介质透镜或衍射透镜带来的介质损耗的问题，最终同样可以较好地改善单脉冲天线的辐射特性。样可以较好地改善单脉冲天线的辐射特性。样可以较好地改善单脉冲天线的辐射特性。


技术研发人员：胡标 朱国锋 李浩 汪海洋 李天明 周翼鸿
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/11/28