基于HFSS的雙脊喇叭天線的設(shè)計與仿真
2021-01-26來源：網(wǎng)絡(luò)作者：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)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(dǎo)部分及喇叭張開部分加入脊形結(jié)構(gòu)。雖然該天線已應(yīng)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(xiàn)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(shè)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(xiàn)分裂，并且隨著頻率的升高，直到18 GHz主瓣也沒有出現(xiàn)大的凹陷，這樣的結(jié)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(shè)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(jié)構(gòu)模型如圖1所示，它由3部分組成：饋電部分，脊波導(dǎo)部分，喇叭張開部分。
1.1 脊波導(dǎo)部分設(shè)計
脊波導(dǎo)部分的橫截面示意圖如圖2所示，波導(dǎo)的橫截面尺寸為a×6，脊寬為a1，脊間距為b1，設(shè)計時主要依據(jù)脊波導(dǎo)理論。在設(shè)計時，首先確定b/a，b1/b，a1/a的值，然后參考文獻(xiàn)[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(shè)計：
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