基于HFSS的漏波长槽波导天线的口径场诊断

刘熠志

摘要：介绍HFSS在漏波长槽波导天线口径场诊断中的应用，通过合理的子网格设置仿真得到辐射长槽上精确的口径场。采用提取的口径场分布反演得到天线远场方向图，将其与仿真得到的方向图相比，非常吻合，证明这种诊断方法正确有效。根据口径场诊断结果，对天线结构进行调整优化，达到明显的优化效果，天线副瓣明显降低，负载吸收率与理论设计非常吻合。

关键词：HFSS； 漏波长槽； 波导天线； 口径场； 诊断

中图分类号：TN820.1

文献标志码：B

文章编号：1006-0871（2018）01-0070-04

Abstract： The application of HFSS in aperture field diagnosis of leaky-wave long slot waveguide is introduced. The accurate aperture field of radiant long slot is obtained through reasonable sub-grid setting simulation. The antenna far-field pattern is obtained using the inversion of extracted aperture field distribution， which is very consistent with the pattern obtained by simulation. It is proved that the diagnosis method is correct and effective. According to the diagnostic results of aperture field， the antenna structure is adjusted and optimized to achieve obvious optimization effect. The antenna side lobe is significantly reduced， and the load absorption rate is very consistent with the theoretical design.

Key words： HFSS； leaky-wave long slot； waveguide antenna； aperture field； diagnosis

0 引 言

漏波長槽波导天线在波导宽边开有偏离波导宽边中心线的赋形长槽，是一种典型的漏波天线形式，具有效率高、带宽、功率容量高、方向图控制灵活等优点，可应用于宇航、引信等领域。[1-2]然而，漏波长槽波导天线的设计难度大，其基本设计理论非常经典，但设计结果与理论预期往往存在较大偏差，设计效果明显不及谐振式缝隙阵天线，导致对漏波长槽波导天线的研究很难获得较大的突破。[3-6]

随着仿真计算技术的发展进步[7]，强大的商用电磁仿真软件为分析、设计天线提供更多的途径和思路。本文利用HFSS强大的仿真分析能力，跳出传统设计方法的局限，对漏波长槽波导天线口径场进行诊断和优化。介绍采用HFSS对漏波长槽波导天线口径场诊断的方法，通过合理的子网格设置，仿真得到辐射长槽上精确的口径场；根据口径场诊断结果，对天线结构进行优化调整，天线副瓣明显降低，负载吸收率与理论设计非常吻合。……