分形结构稀疏孔径阵列的成像性能

作者：郝未倩; 梁忠诚^*; 刘肖尧; 赵瑞; 孔梅梅; 关建飞; 张月

来源：Acta Physica Sinica, 2019, 68(19): 323-329.

• 分形结构
• 稀疏孔径阵列
• 光瞳函数
• 调制传递函数

根据分形的自相似性理论提出一种分形稀疏孔径阵列结构.该阵列是以Golay-3为分形结构单元,按自相似方式扩展构成的一种多层分形阵列结构.采用无量纲约化参数对其结构进行表征,给出光瞳函数和调制传递函数解析表达式.通过数值计算分形结构在不同填充因子和不同外层旋转角下的调制传递函数、实际截止频率和中频特性,比较分析了当孔径数分别为N=3,N=9,N=18阵列的MTF及特性参数.结果表明,当填充因子为0.0952<F≤0.2246d0=1时,其变化对MTF曲线影响较小.外层旋转具有周期性,转角的变化对实际截止频率没有大的影响.当约化孔径参数,填充因子为22.46%时,N=18阵列的中频特性更加平稳,实际截止频率也更高.利用分形自相似性可以在相对保持中频特性的前提下有效地扩展系统孔径.由于采用约化孔径参数,数值计算结果具有标度不变性.

• 单位
  中国空间技术研究院; 北京空间机电研究所; 南京邮电大学