本文設計了一個工作于W波段的鐵氟龍透鏡陣列。天線的饋源為四個對角喇叭天線組成的天線陣，在此饋源上加載高度為5mm，半徑12mm的透鏡，使得天線的增益高于22dBi，副瓣（SLL）低于-18dBc，同時通過改變透鏡距饋源喇叭天線的距離，實現半功率波束寬度從8°~12°的變化，以滿足系統不同的需求。體現了透鏡設計的可實施性和正確性，為透鏡加載喇叭天線的設計提供了一種新穎的思路。

　　使用透鏡是一種常見的聚焦方法，包括介質透鏡和金屬加速透鏡。國內外均對此項技術有所研究。文獻［1］介紹了透鏡天線的分類、工作原理和工程應用。文獻［2］主要應用光學方法設計了一種基于圓錐喇叭的聚焦透鏡天線，聚焦性能好，但透鏡尺寸較小，加工成本高。文獻［3］提出了一種多扇區介質透鏡天線，介質采用扇形臺階的形式加載在喇叭天線口徑的前端，可以進行相位補償，并使得天線的方向性變好。文獻［4］提出了一種多波束介質透鏡天線的設計方法，易于加工，縱向尺寸短。文獻 ［5］提出了一種W波段用于雷達測距的高增益透鏡天線，實現了高增益，低副瓣。本文設計了一種透鏡加載天線，有效降低了 3dB波瓣寬度，提高了增益，符合3mm系統對天線尺寸的要求。由于角錐喇叭饋源的多子陣分布，因此基于微透鏡陣列原理，設計了3mm波段雙極化透鏡天線，天線性能良好。

　　本文設計的透鏡天線工作的中心頻率為f0，焦距f約為8.5mm，由于透鏡反射的能量大小與介質的介電常數大小成正比，同時介質透鏡對電磁波的聚焦能力與介質的介電常數成正比。故要合理選擇透鏡的介質。這里選擇介電常數為2.08（折射率為 1.442）的聚四氟乙烯材料teflon_based（即鐵氟龍）。透鏡的幾何參數可由式（1）和（2）計算得出。由于本系統中的饋源天線是四個對角喇叭天線構成的小型天線陣列，四個對角喇叭通過饋電相位的不同實現不同極化，其原理及饋電的初始相位如圖2所示，其中2端口與4端口始終同相，1端口與3端口始終同相，當2、4端口饋電相位超前1、3端口90° 時，合成左旋圓極化波；當1、3端口饋電相位超前2、4端口90°時，合成右旋圓極化波。圖2中電磁波垂直紙面向外傳播時，極化方式與饋電相位的關系如表1所示。