高功率近場卡塞格倫天線的設(shè)計

對于要加載在喇叭口徑上的介質(zhì)透鏡，若喇叭的半張角為θ0，喇叭口徑為D，則由幾何關(guān)系可以求得喇叭透鏡焦點到透鏡第二個面(平面)的距離為：

通過式(3)和式(4)進(jìn)一步可求得透鏡雙曲面的頂點到焦點的距離(即焦距f)和透鏡厚度d。
對于透鏡的設(shè)計原則：首先找出喇叭的相位中心，確定F的值；進(jìn)而根據(jù)D值，確定θ0的值；最后根據(jù)需要選擇透鏡的材料，并確定f值。
1．3 功率容量的分析
通過計算可以求得對應(yīng)輸入功率為1 W時介質(zhì)透鏡外表面的最大電場Emax。由于功率與電場的幅值平方成正比，當(dāng)饋源輸入的最大功率為Pimax時，可以得到介質(zhì)透鏡外表面的電場為：

一般認(rèn)為空氣中連續(xù)波電場擊穿閾值為30 kV／cm，因此在饋源輸出功率滿足式(5)的情況下，口徑上不會發(fā)生空氣擊穿現(xiàn)象。事實上，目前的高功率微波多為幾十納秒的短脈沖微波，在短脈沖情況下大氣的擊穿閾值要大于30 kV／cm，因此從介質(zhì)透鏡表面的空氣擊穿角度考慮，該饋源的功率容量大于Pimax。
1．4 近場卡式天線的主、副面
圖4為近場卡塞格倫天線結(jié)構(gòu)示意圖。

(4)主、副面半張角為：