基于HFSS的雙脊喇叭天線的設計與仿真
2021-01-26來源：網絡作者：網絡標簽：喇叭天線
對喇叭天線而言，最常用的展寬頻帶的方法是在波導部分及喇叭張開部分加入脊形結構。雖然該天線已應用于某些工程實際中，但是此類天線在頻率大于12 GHz時，增益下降，方向圖主瓣出現分裂，并且隨著頻率的升高，主瓣凹陷得越來越厲害。這對方向圖要求高的場合，如將天線用作主反射面饋源、EMC測試，已不能滿足要求。針對這一問題，本文利用Ansoft公司推出的HFSS電磁仿真軟件，通過做大量的仿真實驗，設計了一幅頻率范圍為1～18GHz的寬帶喇叭天線，它的增益在整個頻段大于10 dB，方向圖在15 GHz時，主瓣才開始出現分裂，并且隨著頻率的升高，直到18 GHz主瓣也沒有出現大的凹陷，這樣的結果比較理想，可以滿足更高的工程要求，
1 寬帶雙脊喇叭天線的設計
基于電磁仿真軟件HFSS，通過做大量的仿真實驗，得到寬帶雙脊喇叭天線結構模型如圖1所示，它由3部分組成：饋電部分，脊波導部分，喇叭張開部分。
1.1 脊波導部分設計
脊波導部分的橫截面示意圖如圖2所示，波導的橫截面尺寸為a×6，脊寬為a1，脊間距為b1，設計時主要依據脊波導理論。在設計時，首先確定b/a，b1/b，a1/a的值，然后參考文獻[4]的曲線就可得λCE10/A匹，λCE30/a及頻率為無窮大時TE10模的特性阻抗z0∞的值，通過式(1)算出在給定工作頻率f下的特性阻抗以便于饋電段的設計：
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