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近年来，随着被动毫米波成像系统在军事、反恐等领域的广泛应用，很多国家都对被动毫米波成像技术进行了研究开发。焦平面阵列天线是被动毫米波成像中的关键技术之一。本文主要工作围绕被动毫米波焦平面阵列成像中多波束天线的实现及其关键技术研究而展开。
本文首先介绍了当前国内外被动毫米波阵列成像技术的研究进展及实现阵列成像的技术路径；重点介绍了论文的研究背景和研究焦平面阵列天线的重要性和前沿性。
聚焦天线采用前馈旋转抛物面天线形式，基于表面电流法对馈源偏焦进行了编程计算，并对馈源横向偏焦对波束的影响进行了量化分析，分析表明馈源横向偏焦对波束的影响与偏焦量和焦径比fID有关，偏焦量越大，焦径比越小，对波束的影响越大。偏焦量与波束偏移角度基本呈现线性的关系，特别当偏焦量比较小时，误差很小。馈源偏焦引起口径场相位误差，会导致副瓣水平升高，增益下降。
根据焦平面阵列天线系统对馈源的要求，选择了线性渐变缝隙天线作为馈源天线，详细分析了影响天线性能的关键参数，并对线性渐变缝隙天线做了小型化研究，采用新型的皱褶边缘结构减小天线尺寸，优化了天线的辐射特性，并测试了天线的相关参数。设计出适用于被动毫米波焦平面阵列成像系统的馈源，具有窄边、宽频带特性的线性渐变缝隙天线。
确定了焦平面阵列天线结构参数、波束扫描方式和馈源阵列的排列方式。确定了采用9元线性阵列加二维机械扫描成像方式。
分析了反射面天线的口径遮挡和馈源阵列互耦效应以及电磁相干性对多波束的影响并据此确定了馈源排列间距。最后针对多馈源系统的通道不均衡性问题，初步讨论了正方法。