● 摘要
本文研制了一种500MHz—2GHz高性能四脊喇叭天线,作为紧缩场低频段馈源。该天线继承了四脊喇叭天线所具有的双极化和带宽宽等优点,同时引入了多处新颖的设计。第一版500MHz—2GHz高性能四脊喇叭天线产品的测量结果显示,在500MHz—2GHz频带内,该天线获得了等化性良好的E面和H面方向图、保证照射角外具有较低的幅度与相位锥削、低交叉极化、低旁瓣和后瓣、低驻波比(最大值为2),天线处于两种极化时性能一致性好这些电气性能,该产品实际性能满足紧缩场馈源天线的指标要求。论文中的创新性设计包括:利用MFIE(磁场积分方程法)算法的计算结果设计四脊波导,未采用传统的等效电路法的计算结果,因为前者对脊波导各模式截止频率的计算结果更精确;对脊的形状及尺寸进行了新的设计和更细致的仿真优化,进一步压低了驻波比;简化脊波导末端空腔的结构。首次总结提出了一般四脊喇叭的设计方法,把四脊喇叭天线简化为同轴—波导转换器、脊波导段和带脊喇叭段三部分设计。总结的设计方法具有普适性,缩短了四脊喇叭的设计时间。针对实际的紧缩场馈源制造需求,对500MHz—2GHz高性能四脊喇叭天线进行了经济合理的机械结构设计。本文对第一版500MHz—2GHz高性能四脊喇叭天线产品进行了测量。与仿真结果相比:驻波比曲线在整个频段内有一些上浮,最大值达到2,但曲线形状非常吻合,上浮的原因主要在于脊波导中四个脊的加工和安装还是存在误差,与设计值有差距,同时,脊喇叭内表面的零件连接处存在缝隙;产品的方向图性能与仿真结果基本一致。
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