小型宽带加脊喇叭天线的设计及仿真.pdf

小型宽带加脊喇叭天线的设计与仿真 宁 敏 谢树果 （北京航空航天大学，北京 100191） 摘 要：大多数宽频带天线体积较大，其实际应用受到限制，当天线体积变小时，天线的驻波比、 方向性等各项电性能在工作频段将会恶化。针对这一问题，本文通过理论分析，进行了参数优 化和大量的仿真实验，设计了一副频率范围为 2GHz- 18GHz 的宽带加脊喇叭天线，该天线喇叭 口面仅为85cm×80cm、喇叭长度为 140cm。在体积较小的同时兼顾增益、驻波比、方向性等天 线电性能，在较宽的频带内依然具有良好的电性能。 关键词：加脊喇叭；宽带天线；驻波比；方向图 中图分类号：TN82 文献标志码：A 文章编号：1006-4982 （2009 ）-00-0000-00 Simulation and design of small double-ridged horn antenna Ning Min Xie Shuguo （School of Electronic and Information Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China） Abstract : The practical application of most broadband antenna is limited because of their huge volume. When the volume getting smaller, the electrical properties of antenna such as antenna VSWR and radiation pattern, will be worsen in the working frequency. In order to solve this problem, under theoretical analysis, parameter optimization and a lot of simulation experiments, this paper designs a broadband ridge horn antenna with frequency range of 2GHz-18GHz. The surface of the designed horn antenna is only85cm×80cm, while the horn length is 140cm. Parameters are taken into account in the design while in smaller volume, which include Gain, VSWR, radiation pattern and so on, so the good electrical properties can be held all through the wide band. Keywords : double-ridged horn; broadhand antenna; VSWR; radiation pattern 引言 随着国防工业及天线技术的发展，对宽频带天线的需求日益增多，不仅要求具有高性能， 对体积、大小也开始有了要求。大多数宽频带天线体积都较大，在飞行器上使用时，如果天线 体积过大，将会安装不便，难以旋转，且需要配备体积较大的天线罩，有可能会影响飞行器的 气动性能，因此，在某些特定场合，不可能使用体积太大的宽频天线，具有高性能、体积小的 宽频带天线就变成一种实际需要。而当天线体积变小时，波导部分尺寸也随着变小，喇叭天线 其主模传输的频率范围受波导尺寸的限制，天线的驻波比、方向性等各项电性能在工作频段将 会恶化，针对这一问题，本文通过理论分析、优化，做大量的仿真实验，设计了一副频率范围 为2GHz- 18GHz 的宽带加脊喇叭天线，该天线喇叭口面仅为85cm ×80cm、喇叭长度为140cm， 在体积较小的同时兼顾增益、驻波比、方向性等天线电性能，体积较小，便于安装，适合使用 于需要小型宽频带天线的飞行器上。 1 加脊喇叭天线原理分析 喇叭天线是由波导终端逐渐张开而形成的一种口径天线，频带宽，增益高，方