Ein Beitrag zur quasi-optischen Leistungsaddition mit periodischen Strukturen

Die vorliegende Arbeit setzt sich mit der Weiterentwicklung der quasi-optischen Leistungsaddition auseinander: In Kapitel 2 werden periodische Strukturen zur Beeinflussung der Wellenausbreitung in verschiedenen Gebieten der Optik und Hochfrequenztechnik untersucht. Hierbei wird der Schwerpunkt auf die Leistungsteilung und -addition gelegt, bei der mehrere räumlich periodisch angeordnete, identische Feldverteilungen erzeugt bzw. summiert werden. Die Modellierung periodischer Strukturen für eine genaue Berechnung zum Entwurf von Leistungsaddierern wird in Kapitel 3 beschrieben. Hierbei wird insbesondere vorteilhaft ausgenutzt, dass die Gruppenanordnung der Einzelquellen und das Phasengitter die gleiche Periodizität aufweisen. Aus der Optimierung der Strukturen mit Hilfe dieses Modells resultieren Ergebnisse zum Entwurf von quasi-optischen Leistungsaddierern, welche in Kapitel 4 zusammengefasst sind. Die Ergebnisse dienen als Grundlage für die praktische Realisierung verschiedener eindimensionaler Leistungsaddierer und eines biperiodischen Aufbaus. Weiterhin werden einige wichtige Skalierungseigenschaften abgeleitet. Kapitel 5 befasst sich mit der Auskoppelschaltung zur Erzeugung einer gleichmäßigen Feldverteilung. Hierzu werden Spiegel und Linsen zur Strahlformung betrachtet, die speziell auf die Entwürfe des Leistungsaddierer angepasst werden. Ziel ist es, die vom quasi-optischen Leistungsaddierer mit periodischem Phasengitter erzeugte Feldverteilung, welche in erster Näherung einer räumlich begrenzten, ebenen Welle entspricht, in einen Gaußstrahl umzuwandeln. Messergebnisse werden in Kapitel 6 diskutiert. Außerdem werden Messmethoden und Hilfsmittel wie z. B. ein vektorielles Feldmesssystem vorgestellt. Ausgewählte Ergebnisse der Messungen sind in den Anhängen aufgeführt. Kapitel 7 fasst die Schwerpunkte dieser Arbeit zusammen und liefert einen Ausblick.