13、毫米波全向天线与大数据分析：WGM衍射发射及Apache Hadoop框架应用

毫米波全向天线与大数据分析：WGM衍射发射及Apache Hadoop框架应用

1. 毫米波全向天线的WGM衍射发射

在毫米波频段，全向天线的设计至关重要。为了研究Ka波段的回音壁模式（WGM）电场，采用了一种特殊的方法，用衍射光栅代替均匀圆柱谐振器表面。

1.1 天线结构设计

• 衍射光栅配置 ：使用特氟龙材料制成的圆盘形介质谐振器（DR），通过在方位方向上等间距的径向切割来配置衍射光栅。寄生部分通过薄空气间隙来配置，这些空气间隙根据DR的方向与WGM电场的波腹平行调整。
• 空气间隙优化 ：考虑到具有相反相位（0和π）的电场波腹优先放置在块的边界上，以增强色散和传输能力。空气间隙的尺寸经过优化，其中圆盘形DR的直径为8 cm，厚度约为7.2 mm。优化后的块呈梯形结构，在分段DR边缘的宽度约为ds ≈ 5.5 mm，每个空气间隙的厚度约为dg ≈ 1.5 mm。为了在毫米波频段更好地工作，采用特氟龙材料时，空气间隙的径向深度为8 mm。
• 耦合槽设计 ：采用一个薄耦合槽为基于WGM的DR供电。耦合槽的物理面积为7.2 × 0.5 mm²，与分段面平行放置，以有效地为具有WGM的圆盘形DR中的TE模式提供强大的馈电。

下面是天线设计的一些关键参数表格：
| 参数 | 数值 |
| ---- | ---- |
| 圆盘形DR直径 | 8 cm |
| 圆盘形DR厚度 | 约7.2 mm |
| 分段DR边缘宽度（ds） | 约5.