过程，可以得出脊波导的主模工作带宽换算成频率范围为：

式中， fc 20   为 TE10 模的截止频率， fc10 为 TE20 模的截止频率。

（3）脊波导的特性阻抗

脊波导的特性阻抗是脊波导的重要参数之一。阻抗匹配是否良好直接影响着 天线的工作性能[19]。通常我们定义在任意频率下脊波导的特性阻抗为：

2。3 双脊喇叭天线

根据本文上一部分的理论，可以看到脊波导具有宽频带的特点，因此可以在 喇叭的波导部分及喇叭张开部分加入脊形结构。通过加入脊形结构就可以得到一 副具有宽频带特性的双脊喇叭天线。脊波导的加入使天线的主模的截止频率大大 降低，从而在高次模出现之前展宽单模工作的频带[20]。

在本文 2。2 部分提到了横向谐振法。在分析双脊喇叭天线时，我们在确定双 脊喇叭的截止频率时一般采用横向谐振法。经过分析后，双脊喇叭天线在无限大 频率时的阻抗可以由以下方程确定：

图 2-6 双脊喇叭天线结构图

图 2-6 为双脊喇叭的基本结构示意图，常规的双脊喇叭天线的结构可以归类 为四个部分：馈电部分、介质腔、一个标准的喇叭和双脊。值得一提的是，在喇 叭内部，楔形片和过渡锥型体是天线不可或缺的部分。其中间有中空的空气腔和 脊波导的脊槽，在外围有空气盒包围喇叭的底部结构。在波端口有一个阻抗为 50 欧姆的 N 型连接器以保证天线的良好的辐射能力。

根据相关理论，我们知道喇叭的长度应当大于喇叭天线的最低工作波长的一 半。只有这样做，我们才能保证在阻抗转换的过程中天线不会激起高次模[20]。 喇叭口面的大小由两个因素来决定。一是天线的增益大小，二是口径面相差的程 度。脊的形状需要根据一定的原则来设计，主要是根据阻抗匹配原则。这样设计 有很多优点。其中最显著地就是馈电点阻抗能和喇叭口二者能在自由空间进行良 好的匹配。文献综述

当喇叭段的阻抗为如下形式时，具有良好的效果：

式中 l 是喇叭段的长度，另外的 k 是常数，而脊结构的形状曲线一般为指数形式

喇叭天线的设计中脊曲线的求解是非常关键的一个步骤。一般情况下，喇叭 天线中脊曲线呈指数曲线。它是一条按指数函数规律来变化的曲线，其数学形式 为

在公式中， x 为沿着天线的中心线的轴向长度。

在双脊喇叭天线中，脊的形状是按指数形式逐渐张开的。脊的终端按照非常 大的角度弯曲并且终结在喇叭的侧壁之上。但是我们为了保证 TE10 模的传播，喇 叭在 H 面上宽度必须足够大。并且它的宽度必须大于最低工作频率的波长的一半。 加大喇叭在 H 面上的宽度就可以保证天线在最高工作频率上有几倍的频程。但是， 与此同时喇叭天线在口径上就会出现相当大的相位差。实际上，经验告诉我们， 为了解决这个问题，我们可以将喇叭做得更长一些，也可以增加透镜来校准。但 以上的两种方法都具有或多或少的局限性。基于以上结论，我们便采用了经过特 殊设计的脊并且附加一定的补偿措施。经过试验，我们达到了之前的预期。通过 实验，我们确定脊曲线可以被分为三段。第一段是直线段，它依照小角度张开； 第二段是曲线段；最后第三段是终结段，而它还是弯曲的角度很大。并且它终结 在喇叭口上[6]。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

2。4 天线的主要考察参数

天线的性能指标直接反映了天线的工作能力的好坏，在电工电子技术中，我 们把描述电路元件以及电信号的基本参数称之为电参数或者电指标。电参数作为 衡量天线工作性能是否良好的主要参考指标在设计仿真和优化改进方面都是非 常重要的研究对象。下面简要介绍几个天线主要的电参数： HFSS喇叭天线的设计与分析(6):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_99106.html