毫米波系统有许多明显的特点,如:它可以使元部件做得小而轻,这对于机载和航天电子设备极为重要;能使带宽增加,这对于通信、电子支援和电子对抗、射电天文等应用场合极为重要;另外,对于军事应用,由于毫米波系统可以给出比微波系统更好的分辨率,并且又比红外线系统较少的受到大气条件的影响,更使其在应用中具有独特的优越性.在反射面单脉冲天线中,采用波导结构的单脉冲比较器已经有着非常广泛的应用.但是,由于波导、微带等结构构成的单脉冲比较器,当用于毫米波段、亚毫米波段时,存在制作工艺要求高,损耗大的缺点.该文介绍了一种新颖的准光单脉冲天馈结构,它采用多个透镜、准光单脉冲和差网络和角锥喇叭组合构成.准光单脉冲和差网络结构简单、低成本、损耗小、可多极化工作、有较大的动态范围,非常适合使用在毫米波段和亚毫米波段.该文将首先介绍透镜天线和单脉冲天线原理,接着介绍时域有限差分法(FDTD),包括时域有限差分法的基本原理、FDTD基本方程、激励源以及吸收边界条件的处理.第三部分介绍几种透镜,主要是分为球面透镜和衍射透镜两类,分别对其进行理论分析和仿真.第四部分对准光单脉冲和差网络进行原理分析和理论计算,并给出和差输出信号的近似计算结果.第五部分介绍准光单脉冲天馈系统的结构和原理,也分为球面透镜结构和衍射透镜结构两类,分别应用时域有限差分法对系统进行分析计算.最后应用多种方法对系统进行优化,包括对会聚透镜的优化,对发散透镜的优化,对准光和差网络的优化和对角锥喇叭的优化,并且对所有的计算结果都作了分析和讨论.在所有的工作中,对准光和差网络的分析是重中之重,它包括对介质的材料和大小的选择,对准光和差网络口径的大小的选择,对信号功率的分配以及相应变化的处理,能否解决好上述问题是该课题成功的关键.