超寬帶介質(zhì)加載天線的研究.pdf

1、超寬帶高功率電磁脈沖技術(shù)具有脈沖前沿上升時間短、峰值功率高、工作頻帶寬等特點(diǎn)，具有很高的軍事和民用應(yīng)用價值。TEM喇叭天線是典型的超寬帶脈沖輻射天線之一，具有超寬帶、穩(wěn)定的定向性等特點(diǎn)，本文將針對TEM喇叭天線性能的提高做深入研究。
　　本文簡要介紹了超寬帶電磁脈沖天線的發(fā)展?fàn)顩r，給出了幾種常見的電磁脈沖天線，將天線特性進(jìn)行比對，確定TEM喇叭天線作為本文的研究對象。介紹了超寬帶天線的輻射信號和天線的相關(guān)性能指標(biāo)，從輻射特性、頻率

2、響應(yīng)及阻抗特性三個方面分析了TEM喇叭天線的基本理論。
　　分析了介質(zhì)加載喇叭天線的基本理論，對介質(zhì)加載TEM喇叭天線做了深入研究，設(shè)計了介質(zhì)填充、口面拉伸、球面加載三種介質(zhì)加載型TEM喇叭天線，并利用CST Microwave Studio?軟件進(jìn)行了仿真分析。首先，設(shè)計了介質(zhì)填充式加載TEM喇叭天線，采用介質(zhì)加載后可以有效地降低天線工作頻率，提高天線增益，天線帶寬為5GHz-64GHz，最高增益為18dB；利用介質(zhì)桿天線的思想

3、，設(shè)計了口面拉伸介質(zhì)加載 TEM喇叭天線，帶寬為5.7GHz-65.4GHz，最高增益為18.7dB，天線特性得到進(jìn)一步改善；在口面拉伸型天線的基礎(chǔ)上，結(jié)合球面介質(zhì)透鏡的工作原理，設(shè)計了球面加載 TEM喇叭天線，帶寬為4GHz-66GHz（倍頻帶寬為16.5:1），最高增益為24.1dB，與傳統(tǒng)TEM喇叭天線相比，工作帶寬提高了65％，最高增益提高了50%。
　　最后，結(jié)合已分析的介質(zhì)加載TEM喇叭天線特性，提出了一種超寬帶、小型