摘要：为了将太赫兹发射源发射出的高斯波束整形为片状平顶波束,提出一种利用双相位板-太赫兹光片级联结构系统对波束进行整形的设计方法。理论设计上,首先运用Input-Output算法设计出能将高斯波束整形为平顶波束的双相位板,再将平顶波束通过太赫兹光片二次整形,以获取片状平顶波束。在理论设计的同时进行了数值仿真并搭建实验系统,结果均表明该系统可以将0.33 THz太赫兹源发射出的高斯波束转化为空间中呈薄片状分布的平顶波束。本次实验所产生的片状平顶波束相对方均根达到71.41%,充分说明了设计的有效性。

摘要：平顶波束在无线能量传输中能够保证接收端功率密度的均匀性,对提高接收效率以及简化整流电路的设计具有重要意义。该文首先基于Orchard综合,控制Schelkunoff单位圆零点位置,得到了实现平顶波束的条件;然后通过引入Sinc函数,给出了平顶波束的解与平顶宽度的对应关系;最后利用微扰法编程计算,讨论了平顶宽度与矩形系数、波纹系数、副瓣电平之间的数值关系。以一款10元阵为例,实现了副瓣低于-22 d B且宽度很窄的平顶波束,验证了该文方法和结论的有效性。

摘要：为了实现低频段太赫兹高斯波束整形为大尺寸平顶波束,提出了一种利用双相位板结构设计大尺寸平顶波束整形系统的方法。基于Input-Output算法,利用角谱理论计算系统参数,同时对所设计系统进行了数值仿真并搭建了实验系统,验证了出射光场的横向强度分布是否符合预期。结果表明,所设计的双相位板整形系统能够成功将0.1 THz高斯波束转换为百毫米尺寸的平顶波束,仿真结果与理论较为接近,证明了设计系统的合理性。实验中波束直径达到228 mm,虽存在部分能量泄漏,但是平坦程度很好,相对均方根甚至优于理论和仿真结果,可达89%以上,充分说明了设计方法的有效性。

摘要：微波无线能量传输是能量传输方式之一,其效率的提升可以使其得到更为广泛的推广与应用,本文提出用/相位加权波束赋形方法,并结合遗传优化算法实现了发射天线平顶波束的设计,为微波无线能量传输系统整体效率的提升与系统的简化增添了一种方法。

摘要：赋形反射面天线通常使用单目标优化算法进行设计,当期望波束特性具有多个相互冲突的目标和约束限制时,将无法确保输出最优解.为此,提出了该类天线的约束多目标优化方法 .基于有希望区域优化和自适应约束位移密度估计的思想,设计一种新型双种群协同进化约束多目标优化算法DPBE,在基准测试套件与其他3种主流算法的对比表明,该算法具备更强的全局寻优性与稳定性.将该算法应用于19~21 GHz单偏置抛物反射面天线的平顶波束赋形中,并与单目标优化算法IWO和多目标优化算法NSGA-II-DE在同型初始天线的不同优化模型下进行了性能对比,发现所提方法能在单次运行中满足所有约束条件并取得最佳结果 .

摘要：在卫星星座跟踪、远距离微波能传输等需要构建大功率均匀场的领域,都需要具有平顶波束的高增益反射面天线。受多模和混合模喇叭天线的启发,文中创新性地在反射面天线设计中引入了多模的理念。首先提出了双模反射面的思路,即在标准抛物面天线的最大辐射方向上引入相位差为180°的反相模式场,由两种模式合成平顶波束。然后,将双模的理念推广开来,总结出多模反射面天线的一般理论,即由反射面的不同区域激励多种模式的信号,合成期望的赋形方向图。文中还详细介绍了多模反射面天线的多种结构形式、模态变化和实现方式,并依此理论成功设计了具有平顶方向图的C波段高增益反射面天线,为传统反射面天线的发展与应用提供了新的理论与技术支持。