电子学报 ›› 2020, Vol. 48 ›› Issue (7): 1369-1374.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2020.07.016

所属专题: 天线设计与仿真

• 学术论文 • 上一篇    下一篇

基于贝塞尔波束的大景深毫米波介质透镜天线设计

于洋1,2, 王子野2, 乔灵博2, 赵自然1,2   

  1. 1. 清华大学工程物理系, 北京 100084;
    2. 清华大学危爆物品扫描探测技术国家工程实验室, 北京 100084
  • 收稿日期:2019-06-18 修回日期:2019-12-13 出版日期:2020-07-25 发布日期:2020-07-25
  • 通讯作者: 赵自然
  • 作者简介:于洋 男,1996年6月出生于河南周口,清华大学工程物理系博士研究生.研究方向为毫米波、太赫兹波人体安检成像技术.E-mail:yu-y17@mails.tsinghua.edu.cn;王子野 女,1991年8月生于河北省承德市,清华大学工程物理系博士研究生.主要研究方向为毫米波成像算法.E-mail:yeyedemaomao@126.com;乔灵博 男,1990年6月出生,河南洛阳人,高级工程师,研究方向为毫米波与太赫兹成像.E-mail:qlb199063@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金重点项目(No.61731007)

Design of Large Depth of Field Millimeter-Wave Lens Antenna Based on Bessel Beam

YU Yang1,2, WANG Zi-ye2, QIAO Ling-bo2, ZHAO Zi-ran1,2   

  1. 1. Department of Engineering Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
    2. National Engineering Laboratory for Dangerous Articles and Explosives Detection Technologies, Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:2019-06-18 Revised:2019-12-13 Online:2020-07-25 Published:2020-07-25

摘要: 提出了基于贝塞尔波束的大景深毫米波介质透镜天线的设计方法.利用轴锥镜生成贝塞尔波束,并根据成像要求分别设计了基于贝塞尔波束的毫米波介质透镜天线和基于高斯波束的毫米波介质透镜天线.在3mm波段进行了仿真测试及分析,仿真结果表明,所设计的基于贝塞尔波束的毫米波介质透镜天线的3dB宽度为3.23mm,景深约为228mm,相较于传统的基于高斯波束的毫米波介质透镜天线,基于贝塞尔波束的毫米波介质透镜天线可实现的景深提升至5倍以上.

关键词: 毫米波成像, 景深, 贝塞尔波束, 安检

Abstract: In this study,we propose an approach to design large depth of field (DOF) millimeter wave (MMW) lens antenna based on Bessel beam.The Bessel beam is generated by using axicon.And the MMW dielectric lens antenna based on Bessel beam or Gaussian beam are designed respectively to satisfy the requirement of imaging.Further,the simulation experiment and analysis are conducted in the 3mm band.The results of simulation indicate that the 3dB beam-width is 3.23mm and the achievable DOF is around 228mm.Compared with the traditional MMW dielectric lens antenna based on Gaussian beam,the achievable DOF can be improved more than five times by MMW dielectric lens antenna based on Bessel beam.

Key words: millimeter-wave imaging, depth of field, Bessel beam, security detection

中图分类号: