● 摘要
本文研究了一种新型的用于紧缩场馈源的超宽带天线—Slotline Bowtie Hybrid Antenna（SBH）。这种天线能够在2-18GHz频率范围内获得稳定波束宽度和相位中心、低的交叉极化、低的旁瓣和后瓣等电气性能；而且通过附加吸波材料，可以实现E面和H面方向图的一致性。 SBH型超宽带天线的设计思想来源于渐变式微带缝隙天线和领结形天线。渐变式微带缝隙天线在宽带范围内回波损耗很低，领结形天线相对于渐变式微带缝隙天线带宽要窄些，但它能对辐射方向图实现良好的控制。SBH型超宽带天线结合了这两种天线的特点，很好地满足了紧缩场馈源的要求。 本文从两个关键部分对SBH型超宽带天线的设计进行了讨论：馈电部分和喇叭部分。馈电部分是用“双Y”巴伦把微带线和槽线两种不同性质的传输结构连接起来，“双Y”巴伦能在超宽带频率范围内实现阻抗的良好匹配，从而解决了天线馈电系统的带宽问题。巴伦的理论和设计是文章详细分析的部分，在这部分结构中，槽线的宽度与加工工艺关系最为密切，为了便于加工，把微带线和槽线的匹配阻抗确定为75Ω，在同轴和巴伦之间附加一段特性阻抗由50Ω到75Ω渐变的微带线，计算结果表明，馈电部分的阻抗匹配特性比较理想。天线的喇叭部分由互成一定张角且弯曲成一定形状的两个三角形金属导电体构成。导电体之间的张角θ决定E面方向图，而H面方向图则由导电体的锥角Ф决定，论文通过调整θ和Ф对方向图进行了控制。由于喇叭部分的开放式结构，导电体四周会引起不必要的杂散波和绕射场，因此在喇叭周围适当地附加吸波材料，能够有效地遏制不必要的场，降低旁瓣和后瓣，提高天线辐射特性。 文章通过Ansoft HFSS和Matlab仿真软件对天线各部分和整体结构进行了计算，得到了满意的结果。馈电部分的驻波特性比较理想，E面和H面波束宽度比较稳定，通过附加吸波材料，可以进一步降低旁瓣和后瓣电平，并且使E面和H面方向图更加一致。 在设计完成后，通过市场调研，文章对初始的设计结构进行了改进，提出了可行的设计和加工方案。 关键词：超宽带天线，SBH天线，馈电系统，阻抗匹配
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