2、给出该天线性能的仿真结果。论文网

1。4本文主要内容及安排

本文主要研究通过频率扫描天线来实现高增益，由于慢波线部分对整个天线阵列的重要性，对慢波线部分也进行了优化和仿真。

本文的内容安排如下：

第一章对频率扫描天线的研究背景、国内外发展现状做了大概阐述，又讲述了本设计的目的和要求，最后介绍了本文的主要内容以及工作安排。

第二章介绍频率扫描天线阵列的基本原理，设计频扫天线阵的方法以及主要参数的计算方法。

第三章介绍了慢波线的种类以及设计方法，对慢波线结构导致的问题进行了分析并进行优化和仿真。

第四章在慢波线结构的基础上，设计了频扫喇叭天线，并对其进行了仿真。

第五章总结

2 频扫天线阵列理论及设计方法

频扫天线阵列是通过控制工作频率来控制天线各单元间的“阵内相位差”，从而可以控制天线波瓣方向，实现波束扫描。这种天线的特点就是天线波瓣的指向是工作频率的函数[17]，主波束的指向与工作频率一一对应。

2。1 频扫天线阵列的基本理论

对于一个呈直线排列的天线阵列来说，各个天线单元产生的远场同向叠加的方向，就是这个天线阵列方向图波瓣最大值的指向，也就是说，这个最大值指向与该天线阵列口径周围的等相位面的法线方向相同。

（a）各辐射单元同向馈电

（b）各辐射单元相位依次滞后馈电

2。1 天线阵列主瓣指向变化图

如图2。1（a）所示，当天线阵列的各辐射单元同向馈电时，天线方向图的主瓣指向垂直于直线排列的天线阵列。而如图2。1（b）所示，当天线阵列的各个辐射单元的馈电相位依次滞后时，天线阵列口径周围的等相位面会产生倾斜，导致天线方向图的主瓣指向会偏离法线方向。而各个单元之间的相位变化量越大，等相位面倾斜直线天线阵列的角度也就越大，方向图主瓣指向也就会越偏离法线方向。

天线阵波束扫描的原理就是天线阵列中的各单元之间的相位关系依次变化。而扫描角度与相邻单元间的相位关系为：

                                           （2。1）

可知，扫描的角度越大，需要的也就越大。

频率扫描天线单元间相位差的实现是通过相同长度传输线不同频率时相位不同来实现的，也就是光学中的“色散”。长度为L的传输线传输两个频率时的相位差为：

                                      （2。2）

根据式（2。2）可知，如果想要实现大角度扫描，可以通过增加带宽或增加单元之间的传输线长度L。但是大的带宽会给天线单元和馈电部分的设计带来困难。因此频率扫描天线的大角度扫描的实现通常通过增加单元之间的传输线长度来实现。文献综述

对于天线阵列中任何两个相邻的辐射单元，当用长度相差L且相位常数相同的馈线馈电时，这两个单元之间会产生相位差：

                                                 （2。3）

式（2。3）中，表示馈线内的波长。

由式（2。3）可以看出，当L不变时，如果工作频率改变，即：改变，也就相应改变，进而天线阵的主瓣指向也就跟着变化，实现波束扫描。