矩形波导宽边四元斜缝天线的设计

仿真中将缝长l和倾角β设置成变量，l的初始值取λ／2，利用CST的参数扫描功能，对缝隙长度和倾角进行扫描。通过设置合理的步长，能够加快扫描进度，减少计算时间。由于本设计采用的是同轴线中心馈电，需要考虑阻抗匹配的问题，否则会在与波导的连接处产生反射，影响天线的性能。根据λ／4阻抗变换的原理，在仿真中通过改变同轴线内导体探针的长度来进行匹配，观察端口模式当同轴线输入阻抗为50 Ω时即认为达到了所需的效果，经过仿真得到同轴线内导体探针长度为8.5mm。并在此基础上仿真得到缝隙的参数如下：

仿真结果分析

从仿真结果中可以很明显看出，中心频率处驻波比达到了非常理想的效果，在驻波比为2以下的带宽大约为400MHz，其结果符合设计要求；其H面方向图（即天线架装后的水平方向图）波束宽度达到了宽角度探测的要求；E面方向图也达到了指标要求，不足之处在于其副瓣电平还不是非常理想，这主要是由于为了满足波束宽度的需要而采用缝隙数较少的缘故，但其损失在可接受的范围内。

仿真结果

3 结束语

　　本文从应用目标的实际情况出发，利用波导宽边中心斜缝的形式设计了一款小型四元线阵天线，通过仿真分析，其各项性能参数都达到了规定的指标要求。对于天线外部区域，建立了带无限大导电板的波导缝隙阵列的分析模型，推导出表征波导缝隙天线外部区域各单元之间模式耦合的广义导纳参数的积分方程。并且由于体积小、稳定性好、能够满足实际应用的需要，在实际制作由于加工工艺等方面的原因会造成一定的误差，需要严格控制加工误差。