喇叭天线喇叭天线
喇叭天线工作原理
喇叭天线工作原理
嘿！今天咱们来聊聊喇叭天线工作原理呀！
哎呀呀，说起喇叭天线，这可是个神奇的玩意儿呢！那它到底是咋工作的呢？
首先呢，喇叭天线是一种常见的天线类型哇！它的形状就像一个喇叭，所以才叫这个名字呢。
喇叭天线工作的时候，主要是通过电磁波的传播和辐射来实现信号的发送和接收的呀！当电流在天线中流动的时候，哇，就会产生电磁场！这个电磁场可不得了，它会以电磁波的形式向外传播呢。
而且呀，喇叭天线的口径大小对它的性能影响可大了！口径越大，它辐射和接收的电磁波能量就越多，信号也就越强呢！
还有啊，喇叭天线的方向性也很重要哇！它可以把电磁波集中在特定的方向上发射出去，这样就能更有效地传输信号啦！比如说，在通信领域，它就能准确地把信号发送到目标方向，减少干扰和能量浪费呀！
哎呀呀，想想看，如果没有喇叭天线，我们的通信会变得多么糟糕呢！在广播电视、卫星通信、雷达等领域，喇叭天线都发挥着巨大的作用哇！
所以说呀，了解喇叭天线的工作原理，对于我们掌握现代通信技术，那可真是太重要啦！它就像是通信世界里的一个神奇的小助手，默默地为我们传递着各种重要的信息呢！
怎么样，这下您对喇叭天线工作原理是不是有了更清楚的认识啦？。
喇叭天线的应用场景
喇叭天线的应用场景喇叭天线是一种特殊的天线，它的形状像喇叭一样，可以将电磁波集中在一个方向上，具有较强的定向性和接收能力。
由于其独特的特点，喇叭天线在许多应用场景中得到了广泛的应用。
一、雷达系统雷达系统是一种利用电磁波进行探测和测距的技术。
在雷达系统中，喇叭天线被用作发射和接收天线，可以将电磁波集中在一个方向上，提高雷达的探测距离和精度。
同时，喇叭天线的定向性也可以减少雷达系统中的干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
二、通信系统通信系统是一种利用电磁波进行信息传输的技术。
在通信系统中，喇叭天线被用作发射和接收天线，可以将电磁波集中在一个方向上，提高通信的传输距离和质量。
同时，喇叭天线的定向性也可以减少通信系统中的干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
三、天空观测天空观测是一种利用射电望远镜进行天文观测的技术。
在天空观测中，喇叭天线被用作接收天线，可以将来自天体的微弱信号集中在一个方向上，提高观测的灵敏度和分辨率。
同时，喇叭天线的定向性也可以减少来自其他方向的干扰信号，提高观测的准确性和可靠性。
四、生物医学生物医学是一种利用电磁波进行医学诊断和治疗的技术。
在生物医学中，喇叭天线被用作发射和接收天线，可以将电磁波集中在一个方向上，提高医学设备的检测和治疗效果。
同时，喇叭天线的定向性也可以减少对周围组织和器官的影响，提高治疗的安全性和效果。
五、军事领域军事领域是一种利用电磁波进行战争和侦察的技术。
在军事领域中，喇叭天线被用作发射和接收天线，可以将电磁波集中在一个方向上，提高武器和设备的作战效果和侦察能力。
同时，喇叭天线的定向性也可以减少对友军和平民的影响，提高作战和侦察的安全性和准确性。
六、科学研究科学研究是一种利用电磁波进行实验和探索的技术。
在科学研究中，喇叭天线被用作发射和接收天线，可以将电磁波集中在一个方向上，提高实验和探索的效果和精度。
同时，喇叭天线的定向性也可以减少对周围环境和其他实验的干扰，提高研究的可靠性和准确性。
标准增益喇叭天线
标准增益喇叭天线喇叭天线是一种常见的天线类型，其设计结构独特，能够有效地增加天线的增益，提高信号接收和发送的性能。
标准增益喇叭天线是一种常用的天线类型，具有较好的方向性和增益特性，适用于各种通信系统和雷达系统中。
本文将对标准增益喇叭天线的设计原理、特点和应用进行介绍。
首先，标准增益喇叭天线的设计原理是基于喇叭天线的结构特点和电磁波的传播原理。
喇叭天线的结构呈喇叭形状，具有逐渐扩大的横截面，能够有效地聚焦电磁波，提高天线的增益。
同时，喇叭天线还具有较好的方向性，能够限制信号的传播方向，减小干扰和提高接收灵敏度。
通过合理设计喇叭天线的结构参数和工作频率，可以实现标准增益喇叭天线的设计。
其次，标准增益喇叭天线具有较好的特点和性能。
首先，标准增益喇叭天线具有较高的增益，能够提高信号的接收灵敏度和发送功率，增强通信系统的覆盖范围和传输距离。
其次，标准增益喇叭天线具有较好的方向性，能够限制信号的传播方向，减小干扰和提高抗干扰能力。
此外，标准增益喇叭天线还具有较宽的工作频带和稳定的工作性能，适用于各种复杂的通信环境和应用场景。
最后，标准增益喇叭天线在各种通信系统和雷达系统中具有广泛的应用。
在通信系统中，标准增益喇叭天线可以用于基站天线、移动通信天线、卫星通信天线等，能够提高通信系统的覆盖范围和通信质量。
在雷达系统中，标准增益喇叭天线可以用于目标探测、跟踪和导引，能够提高雷达系统的探测距离和目标分辨率。
此外，标准增益喇叭天线还可以用于无线电测向、天线阵列和无线通信系统中，具有广泛的应用前景。
综上所述，标准增益喇叭天线是一种常用的天线类型，具有较好的方向性和增益特性，适用于各种通信系统和雷达系统中。
通过合理设计喇叭天线的结构和工作频率，可以实现标准增益喇叭天线的设计，提高通信系统和雷达系统的性能和应用效果。
希望本文对标准增益喇叭天线的理解和应用有所帮助，谢谢阅读！以上就是关于标准增益喇叭天线的一些介绍，希望对您有所帮助。
标准增益喇叭天线
标准增益喇叭天线喇叭天线是一种特殊形状的天线，其外形呈喇叭状，用于接收或发送电磁波信号。
在无线通信领域中，喇叭天线因其高增益、宽频、低波束宽度等特点而备受青睐。
本文将介绍标准增益喇叭天线的结构、工作原理以及在通信领域中的应用。
1. 结构。
标准增益喇叭天线通常由金属制成，其外形呈喇叭状，内部结构复杂。
喇叭天线的主要部分包括喇叭口、喇叭颈和喇叭腔。
喇叭口是天线的开口部分，用于接收或发送电磁波信号；喇叭颈是连接喇叭口和喇叭腔的部分，起到导向电磁波的作用；喇叭腔是天线的主体部分，用于增强电磁波信号的增益。
2. 工作原理。
标准增益喇叭天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射。
当电磁波信号进入喇叭口时，由于喇叭口的特殊形状，可以使得信号被聚集并传导到喇叭腔中。
在喇叭腔内，信号受到增益作用，然后通过喇叭颈传输到外部设备中。
同样，当外部设备发送信号时，信号经过喇叭颈传入喇叭腔，再经过喇叭口辐射出去。
由于喇叭天线的特殊结构，其增益较高，可以有效地增强信号的传输和接收效果。
3. 应用。
标准增益喇叭天线在通信领域中有着广泛的应用。
首先，在无线通信系统中，喇叭天线可以用于增强信号的传输距离和覆盖范围，提高通信质量和稳定性。
其次，在雷达系统中，喇叭天线可以用于接收和发送雷达信号，实现目标的探测和跟踪。
此外，在卫星通信系统中，喇叭天线也扮演着重要的角色，用于接收和发送卫星信号，实现地面设备与卫星之间的通信连接。
总之，标准增益喇叭天线以其高增益、宽频、低波束宽度等特点，在通信领域中发挥着重要作用。
其特殊的结构和工作原理使其成为无线通信系统、雷达系统、卫星通信系统等设备中不可或缺的组成部分。
相信随着科技的不断发展，喇叭天线的应用范围将会更加广泛，为人们的生活和工作带来更多便利和效益。
天线原理与设计—第六章口径天线和喇叭天线
天线原理与设计—第六章口径天线和喇叭天线口径天线是一种特殊的天线，其工作原理是通过改变天线口径的大小以实现方向性辐射。
喇叭天线则是一种具有喇叭形状的天线，其主要功能是对电磁波进行聚焦或分散，从而实现天线的增益和波束的调控。
本章将介绍这两种天线的基本原理和设计方法。
6.1口径天线6.1.1口径天线的基本原理口径天线的基本原理是利用天线口径的大小来控制电磁波的发射和接收方向。
根据狄拉克定理，天线辐射的功率密度与天线口径的平方成正比。
因此，通过改变天线口径的大小，可以调整天线的辐射功率和波束的方向性。
一般情况下，口径天线的口径越大，辐射功率越大，波束的方向性越好。
6.1.2口径天线的设计方法口径天线的设计方法主要包括天线口径的确定和辐射模式的设计。
天线口径的确定需要考虑到工作频率、辐射功率和波束方向等参数。
一般情况下，口径天线的口径选取为波长的几倍，以保证天线的辐射效果和方向性。
辐射模式的设计则需要根据具体的应用要求，确定天线的辐射方式和波束的形状。
6.2喇叭天线6.2.1喇叭天线的基本原理喇叭天线是一种特殊形状的天线，其主要功能是将电磁波进行聚焦或分散，从而实现天线的增益和波束的调控。
喇叭天线的基本原理是利用喇叭形状的反射面将电磁波进行反射和聚集。
喇叭天线可以分为抛物面喇叭天线和双曲面喇叭天线。
抛物面喇叭天线主要用于聚焦电磁波，而双曲面喇叭天线主要用于分散电磁波。
6.2.2喇叭天线的设计方法喇叭天线的设计方法主要包括反射面的确定和波束的调控。
反射面的确定需要考虑到工作频率、波束宽度和聚焦距离等参数。
一般情况下，抛物面喇叭天线的反射面采用抛物线形状，双曲面喇叭天线的反射面采用双曲线形状。
波束的调控则需要通过反射面的形状和尺寸来实现，一般情况下，反射面的大小越大，波束的调控能力越好。
综上所述，口径天线和喇叭天线是一种特殊的天线，其工作原理是通过改变天线口径的大小和喇叭形状来实现方向性辐射和波束的调控。
口径天线通过改变天线口径的大小来控制电磁波的发射和接收方向，而喇叭天线则通过喇叭形状的反射面将电磁波进行聚焦或分散。
喇叭天线
y=b/2,xz 面 z=0,xy 面
x=a/2,yz 面
H sin x sin t z ； H － H 0 sin x sin t z xt 0 2 2 h a h a a a H zt H 0 cos x cos t z a
H y x, y, z
n m
j m n m Emn cos x sin ye γz (10 94d ) 2 h a b a
j m n γz m H mn sin x cos ye 10 104b 2 h a b a n m m n γz m H x x, y, z 2 H mn sin x cos ye 10 104c a b a n m h n n γz m H y x, y, z 2 H mn cos x sin ye 10 104d b b a n m h E y x, y, z
E z x, y , z 0 n γz m H z x, y, z H mn cos x cos ye (10 103) a b n m j n n γz m Ex x, y, z 2 H mn cos x sin ye 10 104a h b b a n m
a=2b矩形波导中λc分布图
当λ>2a时，全部的模式被截止；当2a > λ>a时，只有TE10波存在，其它模 式被截止；当λ< a 时，才有其它模式存在，则当工作波长 a< λ<2a的条件 下。实现单模传输，而且单模传输的唯一模式就是TE10,模（矩形波导工作在 TE10单模传输情况下 ）。通常为了实现TE10模的单模传输选
喇叭天线的应用场景
喇叭天线的应用场景喇叭天线是一种常见的天线类型，它的形状类似喇叭，因此得名。
喇叭天线具有较高的增益和较宽的频带，因此在许多应用场景中被广泛使用。
1. 通信领域喇叭天线在通信领域中有着广泛的应用。
例如，在卫星通信系统中，喇叭天线可以用于接收和发送信号。
由于其高增益和较宽的频带，喇叭天线可以提供更好的信号质量和更远的传输距离。
此外，在移动通信领域中，喇叭天线也被广泛使用。
例如，在手机、无线路由器等设备中，喇叭天线可以用于接收和发送无线信号。
由于其较高的增益和较宽的频带，喇叭天线可以提供更好的网络覆盖范围和更快的数据传输速度。
2. 雷达领域雷达是一种通过电磁波探测目标位置、速度等信息的技术。
在雷达领域中，喇叭天线也被广泛使用。
例如，在航空雷达系统中，喇叭天线可以用于发射和接收雷达信号。
由于其高增益和较宽的频带，喇叭天线可以提供更好的目标探测精度和更远的探测距离。
此外，在气象雷达等领域中，喇叭天线也被广泛使用。
例如，在气象雷达系统中，喇叭天线可以用于接收回波信号。
由于其高增益和较宽的频带，喇叭天线可以提供更好的气象数据采集能力。
3. 无人机领域无人机是一种通过遥控或自主飞行进行任务的飞行器。
在无人机领域中，喇叭天线也被广泛使用。
例如，在军事侦察、消防救援等任务中，喇叭天线可以用于传输图像、视频等数据。
由于其高增益和较宽的频带，喇叭天线可以提供更好的数据传输质量和更远的传输距离。
此外，在农业、环境监测等领域中，无人机也被广泛应用。
例如，在农业领域中，无人机可以用于植保、土壤监测等任务。
在这些任务中，喇叭天线可以用于接收遥感数据，并将其传输到地面设备。
由于其高增益和较宽的频带，喇叭天线可以提供更好的遥感数据采集能力。
4. 广播领域广播是一种通过无线电波传输音频、视频等信息的技术。
在广播领域中，喇叭天线也被广泛使用。
例如，在电视广播中，喇叭天线可以用于接收电视信号，并将其转换为视频图像。
由于其高增益和较宽的频带，喇叭天线可以提供更好的电视信号质量和更远的接收距离。
标准增益喇叭天线
标准增益喇叭天线在无线通信领域，天线是起到收发信号的重要器件。
而在天线中，增益喇叭天线是一种常见的天线类型，它具有较高的增益和较宽的覆盖范围，因此在很多应用场景中得到了广泛的应用。
本文将介绍标准增益喇叭天线的相关知识，包括其原理、结构和应用等方面的内容。
首先，我们来了解一下标准增益喇叭天线的原理。
增益喇叭天线是一种具有较高方向性的天线，其主要原理是通过天线结构的设计，使得信号在特定方向上的辐射能量更集中，从而提高信号的接收和发送效果。
这种天线通常采用喇叭状的结构，通过合理的设计和加工工艺，实现对特定频段信号的辐射和接收，从而达到增强信号的效果。
其次，我们来了解一下标准增益喇叭天线的结构。
一般来说，增益喇叭天线由喇叭、馈源和反射器等部分组成。
其中，喇叭部分起到信号的辐射和接收作用，其结构和尺寸对天线的性能有着重要影响；馈源部分则是提供信号的输入和输出，通常采用耦合装置与喇叭相连；反射器部分则可以起到增强天线方向性和辐射效果的作用。
这些部分的合理设计和组合，可以使得增益喇叭天线在特定频段具有较高的增益和较宽的覆盖范围。
再次，我们来了解一下标准增益喇叭天线的应用。
增益喇叭天线由于具有较高的增益和较宽的覆盖范围，因此在很多应用场景中得到了广泛的应用。
比如，在通信基站中，增益喇叭天线可以实现对特定方向上的信号覆盖，提高通信信号的传输质量；在雷达系统中，增益喇叭天线可以实现对目标的精确定位和跟踪；在卫星通信中，增益喇叭天线可以实现对地面用户的覆盖和通信连接。
可以说，增益喇叭天线在无线通信领域中有着非常重要的应用价值。
综上所述，标准增益喇叭天线是一种具有较高增益和较宽覆盖范围的天线类型，其原理是通过合理的结构设计实现对特定方向上信号的辐射和接收。
在实际应用中，增益喇叭天线具有广泛的应用价值，可以实现对特定方向上信号的精确定位和跟踪，提高通信信号的传输质量，实现对地面用户的覆盖和通信连接。
因此，对于增益喇叭天线的研究和应用具有重要的意义，也是无线通信领域中的一个热点方向。
喇叭天线发展历程
喇叭天线发展历程
喇叭天线是一种用于手机和其他无线通信设备的重要组件。
它受到了电磁波传输和接收的影响。
经过多年的发展和改进，喇叭天线已经从最初的简单棒状天线发展到了目前的复杂多样的设计。
20世纪80年代初，最早的手机喇叭天线是一根直立的棒状天线，用于接收和发送无线电信号。
这种天线的设计相对简单，但效果有限，通信距离较短且易受干扰。
90年代初，随着手机功能的不断增加，喇叭天线经历了一次革命性的改进——碟状天线的出现。
碟状天线是一种圆形的天线，可以通过改变周围的金属片的形状和位置来调整接收和发送的频率。
这种设计能够提供更好的通信质量和稳定性，使手机的通信距离得到了显著的提高。
2000年代初，随着移动通信网络的不断发展，手机需要支持更多的频段和通信标准。
为了满足这些需求，喇叭天线的设计开始变得更加复杂。
多频段天线和可调谐天线开始出现，可以在不同频段和通信标准之间切换，以提高通信的兼容性和可靠性。
近年来，随着智能手机的普及和传输技术的不断进步，喇叭天线的设计迎来了新的挑战。
天线的大小和形状需要更加紧凑和精密，以适应手机的薄型化和美观化设计。
同时，喇叭天线的性能要求也越来越高，需要在更多的频段上实现更快的数据传输速度和更稳定的信号接收。
目前，喇叭天线的发展仍在不断进行中。
无线通信技术的进步将进一步推动喇叭天线的创新和改进。
未来，我们可以期待更小型化、高性能和多功能的喇叭天线出现，以满足人们对无线通信的不断增长的需求。
西安恒达标准喇叭天线技术参数
西安恒达标准喇叭天线是一种无线通信设备，主要用于接收和发射无线电信号。
其技术参数如下：* 频率范围：该喇叭天线的频率范围为XX-XXMHz，适用于2G、3G、4G及未来5G移动通信网络。
* 增益：喇叭天线的增益为X dB，可以提高无线信号的强度，增强信号覆盖范围。
* 极化方式：喇叭天线的极化方式为垂直极化，可以满足不同应用场景的需求。
* 阻抗：喇叭天线的阻抗为50欧姆，可以兼容各种标准的无线通信设备。
* 覆盖角度：喇叭天线的覆盖角度为XX-XX度，可以覆盖较大的区域，提高信号的覆盖范围。
* 垂直极化误差（VPE）：该喇叭天线的垂直极化误差小于X度，可以保证稳定的信号传输和质量。
* 防水性能：喇叭天线具备一定的防水性能，可以在户外环境下使用。
* 安装方式：喇叭天线可以固定在支架、墙壁或其他物体上，适用于不同的应用场景。
此外，西安恒达标准喇叭天线还具有以下特点：* 稳定性高：该喇叭天线经过严格测试，具有较高的稳定性和可靠性，可以保证稳定的信号传输和质量。
* 易于安装：喇叭天线采用标准规格，可以方便地安装在支架、墙壁或其他物体上，易于安装和使用。
* 成本低廉：该喇叭天线成本低廉，适用于各种移动通信设备和小型无线通信系统。
需要注意的是，在实际使用中，喇叭天线的性能可能会受到环境因素的影响，如温度、湿度、电磁干扰等。
因此，在实际使用中，需要根据具体情况进行适当的调整和维护。
总的来说，西安恒达标准喇叭天线是一种性能稳定、易于安装、成本低廉的无线通信设备，适用于各种移动通信设备和小型无线通信系统。
其技术参数和特点可以满足不同应用场景的需求，提高信号的覆盖范围和强度，为移动通信提供了更好的支持和服务。
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一、课题背景电磁喇叭天线是最简单而常用的微波天线。
它的主要优点是结构简单，馈电简便，便于控制主面波束宽度和增益，频率特性好且损耗较小。
它由波导逐渐张开来形成，其作用是加强方向性，这与声学喇叭的原理相似。
若主模TE10的矩形波导的宽边尺寸扩展而窄边尺寸不变则称为H 面扇形喇叭；若窄边尺寸扩展而宽边尺寸不变，则称为E 面扇形喇叭；若矩形波导的两边尺寸都扩展，则称为角锥喇叭。
圆锥喇叭由载TE11模的圆形波导扩展而成。
可见喇叭天线起着将波导模转换为空间波的过渡作用，因而反射小，使其输入驻波比低且频带宽。
喇叭天线广泛用做各种反射面天线和透镜天线得到馈源，也用作微波中继站的独立天线和测试天线增益的标准天线。
(1)E 面扇形喇叭 (2)H 面扇形喇叭 (3)角锥喇叭 (4)圆锥喇叭图1 几种常见的喇叭天线喇叭天线就其结构来讲可以看成两大部分构成：一是波导部分，横截面有矩形，也有圆形；二是真正的喇叭天线部分。
波导部分相当于天线中的馈线，是提供喇叭天线信号和能量的部分。
喇叭天线可视为张开的波导。
喇叭的功能是在比波导更大的口径上产生均匀的相位波前，从而获得较高的定向性能。
矩形波导中的TE10模传输到波导和喇叭的口面时，口面上的波可以作为次级源再次辐射。
普通喇叭天线结构原理图如图2所示。
图2 喇叭天线结构辐射图T次 级源次级源二、喇叭天线尺寸计算2.1、公式推算本设计需要设计一个K 波段（18GHz-26.5GHz ），用WR-42矩形波导来馈电，最大增益大于15dB 的喇叭天线。
喇叭天线波导部分可百度查阅K 波段标准矩形波导尺寸得到，矩形波导的长度可选为 1.2*λ。
典型的角锥喇叭的尺寸如下图所示。
(1)几何结构(2)X-Y 面横截面(H 面)(3)Y-Z 面横截面(E 面)图3 角锥喇叭几何关系由[1]知H R 一定，有一最佳的喇叭口径宽度h a ，并发现其近似规律为H h R a λ3=(1)同理，E R 一定，有一最佳的喇叭口径宽度h b ，并发现其近似规律为H h R λ2b =(2)由图3(b)(c)根据相似三角形原理得：h H a aR R -=1(3) hE b bR R -=1(4) 224223432383ah a hhe G a e b G aa a πλπλ=+-(5) 直接求此4次方程的根相当复杂，但可以用数值计算的软件求解也可以用试凑法求解第一种近似解为G a h λ45.0=(6)喇叭天线的欧姆损失很小，因此其方向系数就是增益即a h h e b a G 24λπ=(7)设计步骤如下：1、用试凑法解出式(5)中的h a ，取51.0=a e 。
2、由式(7)求出h b ：hh a G b πλ04.22=(8)3、由式(1)求H R ，并由式(3)求得R ，并由式(4)求出E R ：λ32h H a R =；)1(h H a a R R -=；)1/(h E b b R R -=或者由式(2)求E R ，并由式(4)求得R ，并由式(3)求出H R ：λ22h E b R =；)1(h E b b R R -=；)1/(h H a a R R -=4、校验： ))((32E H D aD b G λλπ=若G 达不到给定值，应由先定H R 改为先定E R 。
2.2、范例计算以钟顺时《天线理论与设计》P361页例题7.6-1为例，具体题目和解题步骤如下：例7.6.1 一个标准增益角锥喇叭的设计。
馈电波导为BJ-100；a=2.86cm,b=1.016cm,这是国产标准波导，型号第一个字母表示波导管；第二个字母表示波导截面形状，J 表示矩形，B 表示扁矩形；阿拉伯数字为中心频率率，单位是百兆赫。
设计频率为8.75GHZ(m c 429.3=λ)要求增益G=21.75dB ，即6.14910175.2=能量覆盖8.2-12.4GHZ(X 波段)。
解：1) 由式(6)取h a 初值为cm 9.186.149429.3*45.0==h a利用试凑法由式(5)解得cm 61.18=h a2）cm b h 75.1461.18*04.2429.3*6.1492==π 3）cm R H 67.33429.3*361.182==cm R 53.2961.18286.21*67.33=-=）（ cm R E 72.3175.14016.11/53.29=-=）（4)校验：4.5429.361.18==λha ；8.9429.367.33==λH R3.4429.325.14==λh b ；3.9429.372.31==λE R 查图4(a)(b)得dB G 8.21152)36)(43(32===π此结果很接近给定值并略有超过，故设计可取。
（a ）()H D b /λ通用曲线 （b ）()E D b /λ通用曲线图4 （a ）（b ）2.3、程序设计根据上述分析，编写程序。
cleara=22.86;b=10.16;%波导尺寸mm c=3*10^8;%m/s f=8.75*10^9;%GHZ lam=c*1000/f;%mm g=21.75;%dB G=10^(0.1*g);%ah=0.45*lam*sqrt(G)%bh=(G*lam^2)/(2.04*pi*ah)% Rh=ah^2/(3*lam)% R=Rh*(1-a/ah)% Re=R/(1-b/bh)计算结果如下（代码单位mm 书中单位是cm ），与书中计算结果基本一致（书中ah 采用的计算方法是公式（5），代码中选用了公式（4）所以略有偏差）；2.4、计算喇叭尺寸修改增益为15dB、波导尺寸为a=10.7mm,b=4.3mm和频率18G即为本设计所需的要求。
cleara=10.7;b=4.3;%波导尺寸cmc=3*10^8;%m/sf=18*10^9;%GHZlam=c*1000/f;%mmg=15;%dBG=10^(0.1*g);%ah=0.45*lam*sqrt(G)%bh=(G*lam^2)/(2.04*pi*ah)%Rh=ah^2/(3*lam)%R=Rh*(1-a/ah)%Re=R/(1-b/bh)%用MATLAB计算出天线尺寸,将图3中的锥形插入波导部分长度（Rh-R）的初值设为0然后逐渐优化，最后得到如表 1 喇叭天线尺寸和变量定义表 1 喇叭天线尺寸和变量定义结构名称变量名变量值(mm)波导宽 a 10.7波导高 b 4.3波导长度h 20喇叭口径宽ah 42.2喇叭口径高bh 32.5喇叭长度R 26.6波导增加长度Rh-R 9三、喇叭天线仿真采用HFSS进行仿真，仿真结构和结果如下图。
图5 喇叭天线仿真结构图6 喇叭天线回波损耗图7 喇叭天线增益由上图可知，最大增益是16.8dB，与我们设计的15dB有所差别，根据公式可知增益与喇叭口径和长度有关，因此，我们计算出来的喇叭尺寸是16.8dB的尺寸，此1.8dB的误差应是由试凑法近似解系数造成的，因此我们将计算时的尺寸误差和增益误差认为是线性的，为了节省仿真时间，这里直接在代码中的增益上减去1.8dB得到新的尺寸进行仿真。
修改代码如下：cleara=10.7;b=4.3;%波导尺寸cmc=3*10^8;%m/sf=18*10^9;%GHZlam=c*1000/f;%mmg=15;%dBG=10^(0.1*(g-1.8));%ah=0.45*lam*sqrt(G)%bh=(G*lam^2)/(2.04*pi*ah)%Rh=ah^2/(3*lam)%R=Rh*(1-a/ah)%Re=R/(1-b/bh)%表 2 喇叭天线口径尺寸和变量定义结构名称变量名变量值(mm)喇叭口径宽ah 34.3喇叭口径高bh 26.4喇叭长度R 16.2波导增加长度Rh-R 7.3图8 喇叭天线回波损耗图9 喇叭天线增益天线的回波损耗和增益与喇叭口径尺寸关系密切，下面对其口径尺寸进行优化。
为了减少仿真时间，本设计将扫频范围设置为15-25G 。
15.0017.5020.0022.5025.00Freq [GHz]-27.50-25.00-22.50-20.00-17.50-15.00d B (S (1,1))vacuum_H5db3XY Plot 1Curve InfodB(S(1,1))Setup1 : Sw eepah='33mm' bh='25mm'dB(S(1,1))Setup1 : Sw eepah='33.5mm' bh='25mm'dB(S(1,1))Setup1 : Sw eepah='34mm' bh='25mm'dB(S(1,1))Setup1 : Sw eepah='34.5mm' bh='25mm'dB(S(1,1))Setup1 : Sw eepah='35mm' bh='25mm'dB(S(1,1))Setup1 : Sw eepah='35.5mm' bh='25mm'dB(S(1,1))Setup1 : Sw eepah='36mm' bh='25mm'图10 喇叭天线优化设计经过优化后 得到的喇叭口径尺寸是35.5mm*27mm ，仿真结果如下。
表 3 喇叭天线尺寸和变量定义结构名称 变量名 变量值(mm)波导宽 a 10.7 波导高 b 4.3 波导长度 h 20 喇叭口径宽 ah 35.5 喇叭口径高 bh 27 喇叭长度 R 16.2 波导增加长度Rh-R7.3图11 优化后喇叭天线回波损耗图12 优化后22G时喇叭天线增益-200.00-150.00-100.00-50.00 0.0050.00100.00150.00200.00Theta [deg]-30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00Y2vacuum_Horn XY Plot 3m1Curve InfodB(RealizedGainTheta) Setup1 : Sw eepFreq='24GHz' Phi='90deg'dB(RealizedGainPhi) Setup1 : Sw eepFreq='24GHz' Phi='0deg'Name X Ym10.000015.7540图13 优化后24G时喇叭天线增益图14 优化后喇叭天线场分布-20.00-10.000.0010.00906030-30-60-90-120-150-180150120vacuum_H5db3Radiation Pattern 1Curve InfodB(RealizedGainTheta)Setup1 : LastAdaptive Freq='22GHz' Phi='90deg'dB(RealizedGainPhi)Setup1 : LastAdaptive Freq='22GHz' Phi='0deg'图15 优化后喇叭天线方向图此时的增益为15.4dB,略高于15dB ，设计可用。