为了探测目标的极化特性, 研制了工作在W波段的双极化单脉冲卡塞格伦天线.天线由主反射面、副反射面、馈源喇叭、正交模耦合器及和差器组成.天线主反射面口径为137 mm, 馈源为五喇叭形式, 正交模耦合器采用渐变波导匹配方案, 和差器通过平面型定向耦合结构实现.通过将馈源喇叭、正交模耦合器及和差器集成设计, 减小了连接损耗, 压缩了天线纵向尺寸.测试结果表明, 天线驻波带宽约3.7 GHz, 极化隔离度优于35 dB, 和波束增益大于37.9 dBi, 副瓣电平优于-15 dB, 差波束零深优于-25 dB.天线在W波段实现了较好地双极化单脉冲性能.

共孔径光学结构可以充分利用长焦距、大孔径光学系统高分辨率的特点, 是光学系统发展的重要方向之一。文中设计了一套可见光成像、激光成像和激光测高共孔径的跟踪引导系统。共孔径设计结合了高分辨率的可见光系统与高测量精度的激光系统, 使系统既可以获得目标的高清图像, 又可以得到目标的相对位置信息。同时, 共孔径光学结构可以压缩系统尺寸, 降低光学系统在跟踪过程中的转动惯量, 有利于系统的整体实现。可见光子系统的焦距1 200 mm, F数6, 视场±1.2°; 1 064 nm激光成像子系统焦距1 500 mm, F数7.5。各系统的成像质量均接近衍射极限, 并通过公差分析验证了系统的公差分配结果。

提出来一种应用于直升机防撞雷达的高口面效率W波段单脉冲双反射面卡塞格伦天线.口面分析方法的提出解决了W波段反射面天线口面相位分布不均匀的缺陷，从而有效地提高了口面的利用效率.利用该方法，本文研究并制作了口径为135 mm、焦距为40.5 mm的W波段卡赛格伦天线，并且设计了由四个E面多缝隙电桥和四个四分之一波导波长延迟线级联构成的和差网络.经测试，该单脉冲天线在93 GHz具有38.6 dBi的和波束增益，相应的口面效率为54.7%；差波束的零深优于-22 dB，副瓣电平小于-18 dB.测试结果与基于口面分析方法的仿真结果吻合，从而证明了本文所研究天线可以应用于高口面效率的W波段单脉冲系统中.

卡塞格伦结构简单，安装方便，但次镜的盲区使天线的发射效率降低。基于此，设计了一种基于卡塞格伦望远镜的收发一体光学天线，充分利用卡塞格伦天线有效区域(盲区以外的部分)作为发射。通过4 个自聚焦透镜胶合光纤结构的端面环形离轴发射代替激光器高斯沿轴发射，可有效规避次镜盲区的影响；用大芯径塑料光纤接收信号，不但耦合效率高，且便于发射-接收对准。实际测试结果表明：该天线系统易于对准，发射损耗低，满足一般无线光通信系统的要求，最终实现收发一体。

针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题，提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统。从像差理论出发，给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视场的共口径光学系统初始结构设计方法。实际设计了共口径光学系统，该系统口径为600 mm，次镜遮拦比为0.225，成像系统的传递函数在50 lp/mm时大于0.47，接近衍射极限；发射分系统波像差远小于λ/20，发射激光的最小束散角可达4 μrad，出射光斑质量良好；接收系统达到衍射极限，光斑远小于探测端面，满足探测要求。最后,进行了公差分析，给出了光学系统的装调方法。该设计通过共用主次镜减少了系统总质量和总体积，同时满足空间成像和激光通信系统的性能要求。

通过对波束波导馈电卡塞格仑天线工作原理的分析,论述了波束波导在高功率微波辐射天线中的应用及设计方法,重点介绍了一套利用波束波导馈电高功率微波辐射天线。该天线利用由三面反射镜组成的波束波导对一个由两个抛物面镜组成的双反射面天线进行馈电,实现了波束的快速扫描。该天线工作在X波段时,功率容量大于1 GW,天线增益大于50 dB。

以弹载应用为背景,提出了一种3mm被动毫米波多波束探测系统设计方案.该系统使用一个接收机及两组PIN管,可实现三通道的功能.在介绍了系统的工作原理后,对系统的主要参数进行了详细的设计.分析和实验表明该系统是可行的.