摘要超宽带天线在雷达、通信、电子测量等领域有着广泛的应用。随着现代通信技术的 飞速发展，超宽带天线的结构越来越趋于小型化，而经典的超宽带天线虽然可以实现几 倍频程的带宽，但是在尺寸方面很难满足生产设计要求。双脊喇叭天线不仅可以实现超 宽频带，而且还具有体积小，增益、口径效率高的特点。所以，研究双脊喇叭天线对于 超宽带天线的发展和应用是很有意义的。

本文首先介绍了超宽带天线的发展历程和国内外研究现状，其次阐述了双脊喇叭天 线的基本理论知识并且简单介绍了 Ansoft 公司的高频仿真软件 HFSS 基本功能和使用方 法，然后依照课题的要求，采用有限元分析法，利用软件 HFSS 设计出了一副满足课题 要求的工作频带为 8GHz-18GHz，同时驻波比小于 2 的超宽带双脊喇叭天线。 最后对 天线的脊波导和开口喇叭的尺寸进行了进一步的扫描和优化分析。83865

毕业论文关键词 : 超宽带天线；双脊喇叭；HFSS

Abstract Ultra-wideband antenna has been widely used in the field of radar, communications, electronic measurement。 With the rapid development of modern communication technology, the structure of ultra-wideband antenna tends to be miniaturization, and although classic ultra-wideband antenna can realize a few octave bandwidths, but in terms of size it is difficult to meet the production requirements。 The double ridge horn antenna can not only realize the ultra wide frequency band, but also has the characteristics of small size, high gain and high aperture efficiency。 Therefore, the study of double-ridged horn antenna is very meaningful for the development and application of ultra-wideband antenna。

This paper first introduces the development of ultra-wideband antenna at home and abroad, then describes the basic theoretical knowledge of double-ridged horn antenna and introduces using methods of the software HFSS。 Secondly a pair of ultra-wideband double-ridged horn antenna which works in the frequency band of 8GHz to 18GHz  is designed by using the software HFSS in accordance with the requirements of the subject and its’ VSWR is less than 2。 Finally, some scanning and optimization analysis has been done for the size of antenna’s opening speaker and ridged waveguide。

Keywords: Ultra-wideband antenna；Double Ridge Horn；HFSS

目 录

第一章 绪论 1

1。1 超宽带天线的发展与研究 1

1。1。1 超宽带技术的发展 1

1。1。2 国内外研究现状 2

1。2 超宽带天线的研究方法 3

1。3 论文的内容及安排 3

第二章 双脊喇叭天线的理论分析 4

2。1 喇叭天线概述 4

2。2 加脊喇叭天线 5

2。2。1 脊波导基础理论 5

2。2。2 脊波导的主要参数 8

2。3 双脊喇叭天线 10

2。4 天线的主要考察参数 12

2。4。1 天线效率 12

2。4。2 增益 13

2。4。3 驻波比 13

2。4。4 S 参数 14

2。4。5 输入阻抗 15

2。4。6 方向图 15