【总结】波导缝隙阵带宽总结
用hfss设计波导裂缝驻波阵天线
应用HFSS9.0设计波导裂缝驻波阵天线范景云微波成像技术国家重点实验室 中国科学院电子学研究所 北京 100080摘要 传统的波导裂缝天线设计方法非常复杂，且天线研制周期长，本文借助高频结构分析软件HFSS9.0的优化功能给出了一种简便的矩形波导宽边纵向裂缝驻波阵的设计流程，并进行了仿真。
仿真结果与理论计算结果基本符合，利用HFSS9.0进行辅助设计的方法可以大大缩短天线研制周期。
关键词 波导裂缝，驻波阵天线，HFSS，优化 一、 引 言在机载雷达天线中，波导裂缝天线阵是应用最广泛的形式之一。
波导裂缝天线容易实现口径面的幅度分布和相位分布，口径面的利用系数高，而且它可满足雷达系统对天线增益高、副瓣低、体积小、重量轻的要求，所以在机载雷达中获得了广泛应用。
在阵列天线的条件下，必须考虑裂缝间的互耦影响。
一般来说，在实际天线应用中，通过实验测量阵列之间的互耦误差较大，且实验工作量很大。
所以，非常有必要利用计算机仿真来部分代替常规的实验工作。
Ansoft-HFSS 软件采用有限元法（FEM ）解决三维电磁场问题，求出S 、Y 、Z 参数，还可以得到场的方向图。
矩形波导宽边纵向裂缝驻波阵列的应用比较广泛，但对于谐振长度的求解，一直没有给出明确的理论推导和计算公式。
本文给出分析设计流程，讨论了HFSS 在设计中的应用，尤其在求解谐振长度时的快速简便的方法，通过设计实例可以看出仿真结果与理论计算结果十分接近，验证了此方法的正确性。
二、 波导纵向裂缝驻波阵的设计右图为矩形波导宽边纵向裂缝阵天线的结构示意图。
图1 波导纵向裂缝阵天线结构示意图图中，a 为波导宽度，b 为波导高度，t 为波导壁厚，w 为裂缝宽度，d 为相邻裂缝间距，l 为裂缝长度，x 为裂缝相对波导宽边中心线的偏移量。
根据Elliott 设计裂缝天线阵的基本理论，波导纵向裂缝驻波阵天线可以等效为图2的传输线模型[1]：图2 波导纵向裂缝阵天线的传输线模型为了获得驻波阵列，将辐射波导的一端短路，相邻裂缝与短路板的距离为4/g λ[2]。
波导缝隙阵列天线与印刷缝隙单元天线研究
波导缝隙阵列天线与印刷缝隙单元天线研究波导缝隙阵列天线与印刷缝隙单元天线研究摘要：随着无线通信技术的迅猛发展，天线作为通信系统中不可或缺的重要组成部分，其设计和性能研究一直受到广泛关注。
在天线研究领域中，波导缝隙阵列天线和印刷缝隙单元天线是两种热门的研究方向。
本文将对这两种天线结构进行比较研究，探讨其特点、优缺点以及适用范围，以期为天线设计和应用提供一定的指导和参考。
关键词：波导缝隙阵列天线，印刷缝隙单元天线，特性比较，优缺点，适用范围1. 引言天线是无线通信系统中的重要组成部分，其设计和性能直接影响着通信系统的传输质量和性能。
波导缝隙阵列天线和印刷缝隙单元天线是当前研究较为广泛的两种天线结构，各自具有特点和优缺点。
本文将对波导缝隙阵列天线和印刷缝隙单元天线的特性进行比较研究，旨在为天线的设计和应用提供一定的参考。
2. 波导缝隙阵列天线2.1 特点波导缝隙阵列天线是一种在导电板上安装缝隙结构的天线。
其主要特点如下：a) 可以实现较高的方向性和较宽的工作频带；b) 抗干扰能力强，适用于高复杂度的通信环境；c) 具有较大的增益和较低的副瓣水平；d) 可以实现相位喷流控制和电子波束扫描。
2.2 优缺点波导缝隙阵列天线具有以下优点：a) 高方向性：可以实现较高的方向性和较宽的工作频带，适用于需要远距离通信的应用场景；b) 抗干扰能力强：其缝隙结构可以提高天线的抗干扰能力，适用于高复杂度的通信环境；c) 较大增益和较低副瓣水平：可以实现较大的增益和较低的副瓣水平，提高通信系统的传输质量。
然而，波导缝隙阵列天线也存在一些缺点：a) 结构复杂：波导缝隙阵列天线的制造和调整过程较为复杂，需要较高的技术要求；b) 尺寸较大：由于其结构特点，波导缝隙阵列天线的尺寸通常较大，不适用于体积较小的设备。
3. 印刷缝隙单元天线3.1 特点印刷缝隙单元天线是通过在平面导体上打开缝隙来实现的微带天线结构。
其主要特点如下：a) 结构简单：与波导缝隙阵列天线相比，印刷缝隙单元天线结构相对简单，制造和调整难度较小；b) 尺寸小巧：由于其基于微带技术，印刷缝隙单元天线通常具有较小的尺寸，适用于体积较小的设备；c) 易于集成：印刷缝隙单元天线可以方便地与其他电路元件进行集成。
第5章缝隙微带天线
aλ g
πx1
a
x1
r
θ
⎛ λg r = 0.523⎜ ⎜λ ⎝
⎞ λ2 2 πλ 2 πx1 ⎟ ⎟ ab cos ( 4a ) cos ( a ) ⎠
3
b
g
π λ ⎞ ⎛ sinθ cos( sinθ ) ⎟ 3⎜ λg λ ⎜ 2 λg ⎟ r = 0.131 3 ⎜ ⎟ λ ab 2 ⎟ ⎜ 1− ( sinθ ) λg ⎠ ⎝
v v 1 W /2 h − jk ( r − x 'sin θ cos ϕ + z 'cos θ ) F = −e z dx ' dz ' ∫−W / 2 ∫−h E0e 4πr
其中考虑了接地板引起的正镜像
1 sin( kW cos θ ) v E 0 h sin( kh sin θ cos ϕ ) v 2 F = −ez e − jkr πr kh sin θ cos ϕ k cos θ
5.2.1 矩形微带天线
x
z
L≈λg /2
o o
W
vm v v J s = −e n × E
y
v E
接地板 介质基片 辐射贴片
vm Js
ε
r
h
Ex = E0 cos( y / L) π
通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射
求解缝隙中等效面磁流密度的辐射场 z
vm v v v Js = −en × Ex = −E0ez
1 v v 2E0h sin(kh sinθ cosϕ ) sin(2 kW cosθ ) 1 E = eϕ j sinθ cos( kL sinθ sinϕ )e− jkr πr kh sinθ cosϕ cosθ 2
波导缝隙阵列天线分析与设计的开题报告
波导缝隙阵列天线分析与设计的开题报告一、选题背景随着无线通信技术的发展和普及，天线作为无线通信系统的重要组成部分，其性能的优劣也越来越受到广泛关注。
在无线通信系统中，天线的产生的电磁波能量和天线自身内部的电磁波相互作用会对天线的性能产生一定的影响，因此设计高性能天线是无线通信系统发展中的重要问题之一。
波导缝隙阵列天线是一种常见的高性能天线结构，在国外已经得到了广泛的应用。
波导隙缝天线具有指向性好、高增益、广带宽、抗多径干扰等优点，在卫星通信、雷达测量、无线电视、定位导航等领域得到了广泛应用。
因此，深入研究波导隙缝天线的性能分析和设计方法具有重要意义。
二、研究内容本课题旨在采用电磁场仿真软件对波导隙缝天线进行分析和设计，并研究其性能指标的优化方法。
具体研究内容包括：1. 建立波导隙缝天线的几何模型并进行三维电磁场仿真；2. 分析波导隙缝天线的辐射特性和阻抗匹配特性；3. 优化波导隙缝天线的性能指标，如增益、带宽、方向图等；4. 设计并制作波导隙缝天线，进行实际测试，并与仿真结果进行对比分析。
三、研究意义通过对波导隙缝天线的性能分析和设计，可以提高天线的性能，适应不同通信系统的需求，为通信系统的发展提供支持。
同时，本课题的研究成果可以拓宽国内波导隙缝天线的应用领域和研究方向，提高国内无线通信技术的水平，推动我国相关产业的发展。
四、研究方法本课题采用电磁场仿真软件对波导隙缝天线进行分析和设计。
选用常用的电磁场仿真软件，如CST、Ansys等软件，对波导隙缝天线的电磁场进行三维仿真分析，获得天线的辐射特性和阻抗匹配特性。
在此基础上，通过对天线结构的参数设计，优化目标函数，达到提高性能指标的目的。
最后，根据优化结果设计波导隙缝天线，制作并进行实际测试，并与仿真结果进行对比分析。
五、预期成果1. 波导隙缝天线的三维电磁场仿真模型和分析结果；2. 波导隙缝天线的阻抗匹配电路设计和优化结果；3. 波导隙缝天线的性能指标优化结果，如增益、带宽、方向图等；4. 波导隙缝天线的实际测试结果和对比分析。
X波段缝隙波导天线阵列综合设计
X波段缝隙波导天线阵列综合设计发布时间：2022-05-13T08:53:10.651Z 来源：《科技新时代》2022年3期作者：宋军林琦[导读] 实现了低幅瓣电平、40°余割平方宽波束维相位加权的缝隙波导阵列天线设计，为其他缝隙波导天线阵列综合设计提供参考。
贵州航天南海科技有限责任公司贵州省遵义市563000摘要：本论文立足于某雷达研制的应用背景，该雷达发射采用方位机扫+俯仰相扫体制，方位上通过泰勒加权优化缝隙波导，实现低幅瓣电平，俯仰上通过基于遗传算法优化加权，形成赋形波束（0～40°），接收采用BDF多波束形成。
本论文结合任务指标需求，采用AnsoftHFSS、CST、Matlab天线仿真软件，验证了波导建模和天线阵列赋形仿真，实现了低幅瓣电平、40°余割平方宽波束维相位加权的缝隙波导阵列天线设计，为其他缝隙波导天线阵列综合设计提供参考。
关键词：波导缝隙天线泰勒加权遗传算法波束赋形1 引言波导缝隙天线是从上世纪四十年代开始出现和发展起来的，现在已被广泛地应用于微波通信和雷达系统中。
它的优点在于阵列馈电系统与辐射系统合一，天线整体厚度很小。
而且波导缝隙可以用数控机床精密加工，波导本身就是低损耗馈电系统，所以可以精确的控制口面幅度和相位分布，容易构成高增益、低副瓣的天线。
在许多应用中需要阵列天线方向图形成指定波束以达到所需的要求，越来越多的人开始重视它的综合和设计的研究。
天线波束赋形有多种不同的方法，但对于相控阵天线来说，采用只改变馈电相位分布的仅相位加权方法可使其不改变原有功率分配馈电网络和不增加新设备的情况下，利用计算机控制移相器值的改变实现波束赋形，是非常经济的可行方法。
2 缝隙波导天线设计2.1 理论设计天线形式为裂缝波导阵列，波导为BJ100标准铝波导，波导窄边并联缝隙，行距，每行波导缝隙间距按照经验公式且上下边频对应的波导波长均满足该公式，取dx=18.5mm，采用泰勒分布。
基于CST的串馈强耦合式波导窄边缝隙平面阵列天线与设计概要
基于CST的串馈强耦合式波导窄边缝隙平面阵列天线与设计波导窄边缝隙平面阵列天线以其优越的性能已成为各种飞行器雷达天线的首选形式。
此类天线主要包括辐射波导和耦合馈电波导两部分。
设计辐射波导,传统的方法是通过实验来确定不同倾角和不同切口深度的缝隙对应的电导数据。
这需要加工多根试验件来进行测试,每个试验件对应不同的角度和深度。
其最大的不足就是工作效率较低,设计精度不高。
而耦合馈电波导的设计,一般采用“串联馈电”的形式。
传统方法中,耦合馈电波导的设计也采用窄边缝隙的形式,每个耦合缝隙对辐射波导均为“弱耦合”。
但是实际的应用中,受体积、重量因素的限制,辐射波导的数目不可能太多,这种“弱耦合”的馈电方式将严重影响到馈电的效率。
针对以上两个问题：1)本文在传统实验法的基础上,结合现代电磁计算软件(CSTMicrowave Studio),提出计算机辅助设计的方法。
这种方法可以大大提高设计精度和工作效率,节约设计成本。
2)采用串联E-T分支的“强耦合”馈电方式。
从而兼顾馈电效率和天线体积、重量的要求。
另外,本文以西安恒达微波技术开发公司研制的“XXX低空目标指示雷达天线系统”发射部分为例,通过仿真计算、实际加工、测试,对上述方法进行验证。
实验表明,以上方法有效、可行。
同主题文章[1].李知新,任朗. 矩形波导窄边缝隙分析方法述评' [J]. 电波科学学报. 1999.(02)[2].夏克金,杨弃疾. 波导窄边缝隙天线的精确数值分析' [J]. 电子学报. 1991.(06)[3].李知新. 波导窄边缝隙阵天线的缝隙导纳的简易测量方法' [J]. 电子与信息学报. 1985.(03)[4].葛悦禾. 频扫低副瓣波导窄边缝隙平面阵列天线的研究' [J]. 雷达与对抗. 1997.(02)[5].郑雪飞. 波导窄边缝隙天线频带特性分析' [J]. 现代雷达. 2005.(06)[6].朱丽,贾铂奇,龚文斌,杨根庆. 通道响应失配对星载平面阵列多波束天线波束成形的影响' [J]. 无线通信技术. 2007.(01)[7].郎建国. 接收卫星广播的一种自动跟踪平面阵列天线' [J]. 电视工程. 1997.(03)[8].陈述泉. 毫米波平面阵列天线' [J]. 电讯技术. 1983.(04)[9].王珊,曾刚,阮成礼. 平面阵列天线轴线能量的慢衰减特性' [J]. 微波学报. 2006.(06)[10].谭贵红. 机动型雷达平面阵列天线的结构设计' [J]. 雷达科学与技术. 2001.(03)【关键词相关文档搜索】：信号与信息处理; 波导窄边缝隙阵列天线; 串联馈电; CST Microwave Studio【作者相关信息搜索】：西北大学;信号与信息处理;高宝建;任宇辉;。
波导缝隙天线的设计仿真方案详细教程
波导缝隙天线的设计仿真方案详细教程1. 引言波导缝隙阵列天线口径幅度易于控制，具有辐射效率高，方向性强，结构紧凑等特点，而且容易实现低副瓣乃至极低副瓣，因此在雷达和通信领域有着广泛的应用。
高频仿真软件HFSS在电磁仿真领域有着广泛的应用，有着高仿真精度、高稳定性的特点。
使用HFSS 的3D建模功能，可以很容易解决简单的模型创建问题，但是对于复杂天线结构模型的建立，没有特别有效的方法，使得建模过程十分繁琐耗时，而且容易出错。
利用HFSS 提供的VBScript脚本功能，可以对软件进行二次开发，以VBScript作为接口，利用Matlab调用HFSS协同建模仿真，可以简化模型建立的操作，节约设计时间。
本文提出了一套波导缝隙天线的快速建模方法，设计了一个波导宽边裂缝阵列天线。
并以此波导缝隙天线为例，应用Matlab协同HFSS建立模型仿真，对仿真结果进行了分析。
2.基本理论波导缝隙天线是在波导宽壁或窄壁上开缝的天线，波导中传输的电磁波可以通过缝隙向外界进行辐射。
通常有宽边偏置缝、宽边倾斜缝、窄边倾斜缝隙这几种开缝形式。
根据波导终端的形式不同，波导缝隙阵天线可以分为行波阵和驻波阵。
行波阵的波导终端接吸收负载，单元间距稍大或稍小于g /2 ，驻波阵在距离终端g /4 处接短路滑块，单元间距均为g /2 ，本文设计的就是一个波导驻波阵天线。
2.1 波导缝隙天线理论分析波导上的辐射缝隙向外界辐射能量，引起波导负载的变化，应用传输线理论分析波导的工作状态比较方便，将相应的缝隙等效成与传输线串联的阻抗或并联的导纳，再建立对应的等效电路模型，进而可以求出各个缝隙的等效阻抗或导纳。
Stevenson 等效电路法，就是根据传输线理论和波导模的格林函数导出矩形波导缝隙的计算公式。
图1所示为波导宽边纵向偏置缝隙及其等效电路。
归一化等效谐振电导为：。
实验八-波导缝隙阵天线的设计与仿真
实验八 波导缝隙阵天线的设计与仿真一、实验目的1.设计一个波导缝隙阵天线2.查看并分析波导缝隙阵天线的二、实验设备装有HFSS 13.0软件的笔记本电脑一台三、实验原理波导缝隙阵具有口面效率高、副瓣电平低等优良的性能。
这里考虑宽边纵向谐振式驻波阵列，每个缝隙相距0.5λg ，距离波导宽边中心有一定偏移。
Stevenson 给出宽边上纵向并联缝隙的电导为()a x g g π21sin =()()g g b a g λλπλλ2cos 09.221=其中，x 为待求的偏移，a 为波导内壁宽边长度，λg 为波导波长。
在具体的设计中，可以利用HFSS 的优化功能来确定缝隙的谐振长度。
首先确定在谐振缝隙设计中存在的几个变量，主要有缝隙偏移波导中心线的距离Offset ，缝隙的长度L ，缝隙的宽度W 等。
一般可根据实际的加工确定出缝隙的宽度W ，应用HFSS 的优化功能得出缝隙的偏移量Offset 和缝隙长度Length 。
如图1所示，在波端口的Y 矩阵参数可以等效于距检测端口的1/2个波导波长的缝隙中心的Y 矩阵参数，根据波导缝隙的基本设计理论，在谐振时缝隙的等效阻抗或导纳为实数。
因此，当缝隙谐振时有Im(Y)=0。
单缝谐振长度优化示意图如下：设计一个由20个缝隙组成的缝隙阵，采用Chebyshev 电流分布，前10个缝的电平分布如下：n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a n0.33 0.29 0.39 0.50.62 0.73 0.83 0.91 0.971.0根据电平分布进行归一化：∑==101212n naK短路波端口g λ41g λ21L可以得到K=0.100598。
由下式可以得到各个缝隙的导纳值:gn=Ka2n 各个缝隙的导纳如下：g_1=0.010955，g_2=0.00846 g_3=0.0153，g_4=0.0265 g_5=0.03867，g_6=0.0536 g_7=0.0693，g_8=0.0833 g_9=0.09465，g_10=0.100598选用WR-9型波导，其波导尺寸为：宽边a=22.86mm ，窄边b=10.16mm 。
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波导缝隙阵带宽总结一，改善波导缝隙天线带宽的方法：波导裂缝阵列天线具有较高的功率容量、较低的交叉极化、较低的馈电损耗以及较高的效率等优点而被广泛应用于雷达和通信领域。
波导缝隙天线虽然有很多优点，但是其也有固有的缺点，即工作频带很窄，相对带宽一般在1%-4%之间。
但是随着需求的发展，目前一些应用对波导缝隙天线的带宽也提出了要求，例如高分辨率合成孔径雷达，同时在这些应用中对交叉极化抑制的要求也很高，因此对宽带和低交叉极化的波导缝隙阵的研究是具有非常现实的意义的。
波导缝隙天线阵包括两种，行波阵和谐振阵。
前者波导辐射缝隙间距偏离半个波导波长，一端激励一端接匹配负载，电磁波在波导内成行波状态，通常应用与大型天线阵中。
后者单元间距为半个波导波长，一端激励一端在离最后一个辐射缝隙四分之一波导波长处短路，波导内电磁波呈驻波状态，这种阵一般应用于小型阵列。
前者频带宽些，但在大型阵中由于波导传输损耗及终端负载的吸收，效率较低。
后者一般效率高些，但是带宽窄些。
总之，工作频带都较窄。
早期人们采用串-并联缝隙，倾斜偏置缝或分别匹配每个缝隙的方法来展宽带宽，但是采用串-并联缝隙或倾斜偏置缝将带来另一计划分量增加的问题，而匹配每个缝隙对于天线阵设计来说是比较困难的事情。
目前，常用的改善波导缝隙天线带宽的方法有三种：１将天线分成若干个子阵；２采用中间馈电的馈电方式；3用脊波导代替矩形波导。
二，具体实例（1）对于波导窄边开斜缝天线阵，由于缝隙倾斜引起较高的交叉极化电平。
窄边非倾斜缝辐射单元形式。
由于辐射电磁波的电场分量垂直于辐射细缝，而此种辐射缝隙完全垂直于波导的轴线，排除了单元在垂直于波导纵向的电场分量，因此辐射电磁波只包含波导轴向分量，从而得到优越的交叉极化特性。
所以用非倾斜缝隙作为辐射单元组成的天线将得到非常高的交叉极化抑制性能。
本文提出一种非倾斜缝的新型激励方式，将一对切角矩形金属膜片置于缝隙两边，膜片紧贴于波导的宽边和上部窄边上，这种结构有利于天线阵的制作和增加可靠性。
设计加工了一个x波段的16元侧射均匀直线阵，为了有效展宽工作带宽，将天线阵划分成4个谐振子阵，并由一个波导功分器馈电。
测试结果验证了设计的可行性。
图1 波导窄边非倾斜缝结构波导窄边的电流只有y分量，当在窄边沿y向开非倾斜细缝时，其切割的电流几乎忽略不计，在缝隙内不能激励起电磁场，因此对空间不能产生辐射。
为了改变这一状况，此处采用一对切角矩形金属膜片置于缝隙两边(如图l所示)，改变缝隙附近波导内的场分布，从而使波导窄壁上电流具有z分量，这样非倾斜缝就可以有效切割电流，在缝隙内激励起电磁场，进而向空间产生辐射。
由于波导窄边尺寸较小，为了得到谐振长度，缝隙需要扩展到波导的宽边，切割到宽边的深度为h。
为了改善因单元数较多限制天线阵工作带宽的因素，将天线阵分成4个子阵，并由一个波导功分器馈电。
功分器如图2所示图2 波导功分器示意图应用传统方法设计计算波导尺寸。
为了验证设计思想，我们根据上述过程，设计加工了一例工作于x波段的16元波导侧射均匀直线阵，辐射单元等幅等间距分布。
16个单元分成四个谐振子阵，并由波导功分器馈电。
实物图如下图3：图3 两种天线比较实验测得天线具有7.2％的阻抗带宽，交叉极化优于-39dB，与常规倾斜缝隙天线阵相比，其交叉极化性能得到了极大提高。
参考文献【1】汪伟，金剑，钟顺时，宽频带膜片激励波导窄边非倾斜缝隙阵天线，微波学报，20**，10，30-33（2）辐射缝隙导纳及波导导内波长的频率特性，是影响裂缝天线带宽的主要因素。
本文以改善这两个参数的频率特性为出发点，提出了一种展宽波导裂缝天线带宽的新方法，即用脊波导代替矩形波导作为辐射波导。
辐射缝中心间距为/2，为中心频率对应的导内波长）当其次是驻波波g峰偏离缝的中心位置。
工作频率改变时，产生两种效应，即辐射缝导纳参数发生变化；两种效应使辐射缝的幅度和相位与理论值产生差异，从而使辐射波导输入驻波比变坏。
本文以改善辐射缝隙导纳及辐射波导导内波长的频率特性为出发点，用脊波导代替矩形波导来展宽裂缝天线的带宽。
矩形波导宽边纵向缝阵的带宽相比，脊波导裂缝阵列的带宽有较大的改善。
裂缝阵列的带宽与辐射缝隙导纳及辐射波导导内波长的频率特性有关，导纳和导内波长随工作频率的变化越慢，缝阵列的带宽就会越宽。
脊波导和矩形波导辐射缝的导纳特性如图4所示，从图可以看出，脊波导辐射缝的导纳随缝长（即频率）的变化较慢。
图4脊波导和矩形波导辐射缝的导纳特性下图5为脊波导和矩形波导的导内波长与频率的关系，从图中可以看出脊波导内波长随频率的变化较慢。
图5脊波导和矩形波导的导内波长与频率的关系通过上面的分析可以看出，脊波导的应用可以改善辐射缝隙导纳和辐射波导导内波长的频率特性。
所以，能够用脊波导作为辐射波导来改善裂缝天线的带宽。
根据理论分析设计了终端短路的脊波导和矩形波导宽边纵向四元谐振阵，如图6所示：图6脊波导与矩形波导缝隙阵使用HFSS分析了两者的频率特性和辐射特性，经过比较脊波导缝隙阵的带宽有较大的改善。
证明了本文中的方法的正确性。
参考文献【2】张亚飞，吕晓德，一种展宽波导裂缝天线带宽的新方法，中国科学院学报，20**，1，60-63（3）本文介绍了一种由四路功分器馈电的脊波导缝隙直线阵。
天线阵被分成两部分来展宽带宽。
馈电时用到了一个特殊的凸面脊波导来满足宽边和长边的紧凑性。
并设计了一个X波段的16单元天线阵，得到的仿真和实验结果吻合。
说明这种结构可以用于要求宽带特性和紧凑尺寸的传输和雷达系统中。
本文运用HFSS 来分析缝隙和缝隙阵列的辐射特性。
步骤：1，图7为所设计的脊波导缝隙天线。
图7 脊波导缝隙天线图8为等效电路图8 N 个缝隙的等效电路通过以下推导公式，可以计算出需要的尺寸。
2()112()111()()()1()r r j f L s j f L S f e y f jctg f L S f eβββ-=++（1） 1()s yin jtg l y β=-+（2）1()211()yin jtg d yin y jyin tg d ββ+=++（3） (1)()1(1)()yin N jtg d yinN y jyin N tg d ββ-+=++- (4) ()1()r r yinN jtg L yin jyinNtg L ββ+=+（5）111111S yin S -=+ (6) 111111111()1()()11()1r r S yinN jtg L S f y yin y S jyinNtg L S ββ-+-=-=-+++ （7）首先仿真了一个4单元的谐振缝隙天线，通过改变缝隙离轴线的距离可以得到输入端的最小反射和展宽工作带宽。
结果得到在1115S dB ≤-时，带宽为9.5%。
2，为了给8单元阵子馈电，设计了一个四路功分器，它有两个耦合器和一个两路分支组成。
如图9.图9 四路功分器其中耦合器如图10所示，这里用凸面波导将使主模产生衰减，所以用了另一个脊波导加在上面波导的下侧中心处。
并通过公共壁的辐射缝隙来耦合。
图10 耦合器模型通过调节尺寸，得到当反射损耗小于-15dB时，它的频率带宽为11%。
两路分支器在同轴线和凸面波导间，是一个T形连接。
如图11。
馈电波导由凸面探针激励图11 同轴线和凸面波导间的T形连接通过仿真，整个四路功分器在1115S dB≤-时，输入端的阻抗带宽达到了12%。
这种凸面波导功分器很好的利用了下面的脊波导的空间，使天线结构更加紧凑而且展宽了带宽。
1，通过以上分析，设计了一个X波段的16单元的缝隙阵，如图12，显示了它的增益在18dB左右时，频率范围达到了1GHz.这种阵列还很好的避免了交叉极化。
图12 测量的天线增益参考文献【3】Wei Wang, Shun-Shi Zhong,，“A Broadband Slotted Ridge Waveguide Antenna Array”，IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 54, NO. 8, AUGUST 20**，2416-2420（4）本文是基于对合成孔径雷达的研究下，设计了一种新型用于波导缝隙阵的展宽带宽的方法。
通常展宽带宽的方法有：1，将阵列分成许多子阵，每个子阵由功分器馈电。
但是这种方法导致损耗较大。
2，采用脊波导代替矩形波导来实现展宽带宽。
然而这种天线在实际中很难加工，且成本较高。
考虑到以上因素，本文用传统波导矩形波导来实现宽带任务，通过增大缝隙的宽度，并应用一个渐进阻抗变换器，这时天线的性能将会有所提高。
同时，本文还介绍了去耦合的一种有效方法：将类腔体壁插入到各个相邻单元间。
具体步骤如下：1，设计了一个开4个缝的阵子单元，中心由探针馈电，再由已知的计算公式计算出了各个需要的天线尺寸。
由图13可看出，当缝隙宽度W增加时，阻抗特性就会变好，驻波比带宽增大。
可以得出结论，缝隙越宽，带宽越宽。
图13 驻波比随缝隙宽度的变化2，为了更好的分析天线，设计了一个馈电模型来满足要求。
如图14通过一个阻抗变换器连接到探针上。
实物如图15图14 馈电结构图15 实物图3，用HFSS软件仿真了一个8缝单元阵子，如图16可以看出当驻波比优选参考资料VSW R 时，带宽达到了13%。
又通过在相邻单元间插入金属壁有效的阻止1.5了表面波，同时减少了各个阵子单元的互耦影响。
如图17通过测试知：当金属壁的高和宽变化时会影响天线性能，所以要适当调节它使之满足需要。
图16 驻波比变化曲线图17 金属腔体参考文献【4】Yu Xiaole, Ni Daning, “Design of a wideband wavegui de slot array antenna and itsdecoupling method for Synthetic Aperture Radar ”，Proceedings of the 38th European Microwave Conference，20**，135-138。