3.2设计方案分析20

3.2.1波导尺寸的确定20

3.2.2 泰勒线源近似的确定21

3.2.3 波导缝隙阵长及缝隙数目的确定21

3.2.4 缝隙电导值的确定21

3.2.5 缝隙偏移量的确定22

3.2.6 缝隙尺寸的确定22

3.3  C波段缝隙天线的设计22

3.4 仿真结果分析24

结论25

致谢26

参考文献27

第一章 绪论

1.1选题的背景及意义

缝隙天线是指在波导或空腔谐振器上开出一个或数个缝隙以辐射或接收电磁波的天线。随着科技的飞速发展，传统的天线已经不能满足我们队高效率、低副瓣天线的需求，而波导缝隙天线由于具有结构紧凑、馈电损耗低口径分布容易控制并且辐射效率高，便于实现低副瓣和易于机械制造等特点，抗雷击性能非常好。除此之外，它在设计方面也具有较大的灵活性，参数的调整和优化很方便的特点。因此波导缝隙天线在雷达、微波通信系统以及电视广播系统中已经广泛应用。论文网

波导馈电的缝隙天线自第二次世界大战后有很大的发展。它广泛用于地面、气象、舰载、机载、信标、港管和弹载雷达等领域。为了使天线产生具有低副瓣或极低副瓣的方向图，必须提高天线的加工精度，考虑缝隙间的互耦。利用计算机可在短时间内完成互耦计算。天线加工使用数控机床，可以保证天线加工的精度要求。天线近场测量方法的出现，对低副瓣或极低副瓣天线的测量和诊断提供了有力的方法。

随着计算机技术的发展，数值方法在天线理论和工程中得到了广泛的应用，我们也可以通过各种计算机辅助软件如HFSS、CSI、ADS等设计出相关的波导缝隙天线及其阵列天线并进行优化。

1.2国外学者对波导缝隙天线的研究

1.3国内学者对波导缝隙天线的研究

1.4本课题主要研究目标及主要内容

缝隙根据天线用途不同和要求不同，大致分为三种：宽边波导开纵缝、宽边波导中心倾斜缝以及窄边倾斜缝。前两种缝隙常用于向空间辐射能量，最后一种常用于波导间的能量耦合。本文中用到的是第一种——宽边波导开纵缝，本课题以设计满足要求的波导缝隙天线及其阵列天线为目的，共分为三个章节：

第一章节：绪论部分，简单介绍了波导缝隙天线的特点以及国内外的研究情况及研究成果。

第二章节：理论部分，包括波导缝隙天线的定义和原理，并介绍了缝隙天线中的一些具体研究方法如斯蒂文生表示式和易宏跃计算式，介绍了谐振面阵和谐振线阵，为下一章仿真设计打下理论基础。

第三章节：应用设计部分，以HFSS电磁仿真软件为例，首先介绍了HFSS软件的使用方法，然后设计了一个C波段的波导缝隙天线，并进行了仿真和分析。

第四章节：结论部分，对本论文所做的工作作出了总结，提出本文有待解决的一些问题。

第二章 波导缝隙天线的基本原理

2.1波导缝隙天线简介

最基本的缝隙天线是开在矩形波导壁上的半波谐振缝隙。在矩形波导宽壁上，有纵向和横向两个电流分量。横向分量的大小沿宽边呈余弦分布，中心处为零，纵向分量沿宽边呈正弦分布，中心处最大。波导窄边上只有横向电流，且沿窄边均匀分布。在波导壁上的缝隙，只要切开了波导壁上的壁电流，就会产生感应电场，向周围辐射能量。辐射方向受到缝隙尺寸、位置、数目等的影响。