0.8~2.5 GHz 雙極化四脊圓錐喇叭天線設(shè)計(jì)

圖6是雙端口天線在0.8~2.5 GHz頻段上駐波比的變化曲線，其中虛線和實(shí)線分別表示前面(離匹配塊近)和后面(離匹配塊遠(yuǎn))饋電端口的駐波比，由于兩個(gè)饋電位置離匹配塊的距離不一致，引起兩個(gè)饋電端口的駐波比不能保持完全一致。從仿真結(jié)果看兩個(gè)端口的駐波比都達(dá)到小于2的參數(shù)指標(biāo)要求。端口之間的隔離度隨頻率變化的曲線如圖7所示，兩個(gè)端口的隔離度大于40 dB.

從圖8~圖10是幾個(gè)典型頻率點(diǎn)(0.8 GHz,1.5 GHz,2.5 GHz)的二維增益方向圖，實(shí)線和虛線分別表示的是E面和H面方向圖，方向圖的主瓣較寬，沒(méi)有出現(xiàn)柵瓣，整個(gè)頻段內(nèi)方向圖保持很好的方向性，天線能量集中。

天線增益隨著頻率變化的曲線如圖11 所示，在0.8~2.5 GHz整個(gè)頻段內(nèi)天線增益大于6 dB,并且隨著

頻率的升高而升高，滿足參數(shù)要求，并且曲線圖符合最優(yōu)喇叭天線結(jié)構(gòu)與增益的理論關(guān)系。設(shè)計(jì)的天線具有良好的輻射性能，高頻段天線沒(méi)有發(fā)生定向性偏離和增益下降的現(xiàn)象。

從優(yōu)化仿真的結(jié)果可以看出，四脊喇叭天線在0.8~2.5 GHz整個(gè)頻段內(nèi)駐波比VSWR2,雙極化端口的隔離度dB(S(2,1))-40 dB,滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，整個(gè)頻段方向圖保持很好的定向性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文給出了一個(gè)寬帶四脊圓錐喇叭天線的設(shè)計(jì)方法，采用化四脊圓錐喇叭為雙脊喇叭的方法設(shè)計(jì)了初步模型和參數(shù)初值，仿真總結(jié)了四脊圓錐喇叭天線的主要參數(shù)變化對(duì)駐波比的影響，結(jié)構(gòu)優(yōu)化包括：波導(dǎo)段的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，脊終端的平頂結(jié)構(gòu)，脊曲線的漸變結(jié)構(gòu)等。優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)很好的降低了天線的駐波比，提高了兩個(gè)端口的一致性。利用電磁仿真軟件HFSS對(duì)參數(shù)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的0.8~2.5 GHz四脊圓錐喇叭天線駐波比低、隔離度好、方向圖好，可滿足實(shí)際要求，對(duì)工程上設(shè)計(jì)此類天線具有一定的參考價(jià)值。