Feed System for Hologram Compact Antenna Test Range

Abstract

Tässä diplomityössä on tutkittu hologrammiin perustuvan kompaktin antennimittaradan syötön toteuttamista muotoilluilla heijastimilla. Hologrammi on rakenteensa takia polarisaatio- ja taajuusriippuva fokusoiva elementti kompaktissa antennimittaradassa. Taajuus- ja polarisaatioriippuvuutta pyritään vähentämään ja hologrammin valmistamista pyritään yksinkertaistamaan muokkaamalla hologrammin valaisukenttää hologrammin syötöllä.

Hologrammin syötön toteutusmahdollisuuksien selvittäminen aloitettiin perehtymällä geometriseen ja fysikaaliseen optiikkaan sekä erilaisiin kiilan diffraktion teorioihin ja niiden käyttöön heijastinantennien säteilyn laskemiseen. Lisäksi perehdyttiin muotoiltujen heijastinantennien synteesimenetelmiin ja -välineisiin. Hologrammin syötön suunnittelun pohjaksi mitattiin 310 GHz:n korrugoidun torven säteilyn suuntakuvio. Lopuksi tutkittiin hologrammin syötön toteuttamisen edellytyksiä muotoilluilla heijastimilla ja mahdollisia heijastimiin perustuvan syötön rakenteita.

Syötön heijastimien kokoon vaikuttavat hologrammille haluttu valaisu, syöttötorven keilan muoto, käytetyn teholähteen koko ja hologrammin polttoväli. Syöttörakenteiden geometriasta laskettiin arvio kahden ellipsin muotoisen muotoillun hyperboloidipinnan puoliakselien minimipituuksille. Pääheijastimen minimihalkaisijaksi saatiin 13-20 cm ja apuheijastimen minimihalkaisijaksi 6-15 cm, kun hologrammin halkaisija on 60 cm. Lopuksi selvitettiin lyhyesti hologrammin syötön toteuttamismahdollisuuksia muotoillulla linssillä ja muokatun läpäisykertoimen omaavalla dielektrisellä kalvolla.