基于HFSS的双脊喇叭天线的设计

基于HFSS的双脊喇叭天线的设计

引 言
对喇叭天线而言，最常用的展宽频带的方法是在波导部分及喇叭张开部分加入脊形结构。虽然该天线已应用于某些工程实际中，但是此类天线在频率大于12 GHz时，增益下降，方向图主瓣出现分裂，并且随着频率的升高，主瓣凹陷得越来越厉害。这对方向图要求高的场合，如将天线用作主反射面馈源、EMC测试，已不能满足要求。针对这一问题，本文利用Ansoft公司推出的HFSS电磁仿真软件，通过做大量的仿真实验，设计了一幅频率范围为1～18GHz的宽带喇叭天线，它的增益在整个频段大于10 dB，方向图在15 GHz时，主瓣才开始出现分裂，并且随着频率的升高，直到18 GHz主瓣也没有出现大的凹陷，这样的结果比较理想，可以满足更高的工程要求。
1 宽带双脊喇叭天线的设计
基于电磁仿真软件HFSS，通过做大量的仿真实验，得到宽带双脊喇叭天线结构模型，它由3部分组成：馈电部分，脊波导部分，喇叭张开部分。各部分的具体设计过程如下。
1.1 脊波导部分设计
脊波导部分的横截面示意图，波导的横截面尺寸为a×6，脊宽为a1，脊间距为b1，设计时主要依据脊波导理论。在设计时，首先确定b/a，b1 /b，a1/a的值，然后