0.8~2.5 GHz 雙極化四脊圓錐喇叭天線設計

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，其中虛線和實線分別表示前面(離匹配塊近)和后面(離匹配塊遠)饋電端口的駐波比，由于兩個饋電位置離匹配塊的距離不一致，引起兩個饋電端口的駐波比不能保持完全一致。從仿真結果看兩個端口的駐波比都達到小于2的參數(shù)指標要求。端口之間的隔離度隨頻率變化的曲線如圖7所示，兩個端口的隔離度大于40 dB.

從圖8~圖10是幾個典型頻率點(0.8 GHz,1.5 GHz,2.5 GHz)的二維增益方向圖，實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，沒有出現(xiàn)柵瓣，整個頻段內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整個頻段內天線增益大于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)喇叭天線結構與增益的理論關系。設計的天線具有良好的輻射性能，高頻段天線沒有發(fā)生定向性偏離和增益下降的現(xiàn)象。

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

3 結語

本文給出了一個寬帶四脊圓錐喇叭天線的設計方法，采用化四脊圓錐喇叭為雙脊喇叭的方法設計了初步模型和參數(shù)初值，仿真總結了四脊圓錐喇叭天線的主要參數(shù)變化對駐波比的影響，結構優(yōu)化包括：波導段的臺階結構，脊終端的平頂結構，脊曲線的漸變結構等。優(yōu)化后的結構很好的降低了天線的駐波比，提高了兩個端口的一致性。利用電磁仿真軟件HFSS對參數(shù)及結構進行仿真，仿真結果表明，本文設計的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，可滿足實際要求，對工程上設計此類天線具有一定的參考價值。