天线 GHz时，增益下降，方向图主瓣出现分裂，并且随着频率的升高，主瓣凹陷得越来越厉害。这对方向图要求高的场合，如将天线用作主反射面馈源、EMC测试，已不能满足要求。针对这一问题，本文利用Ansoft公司推出的天线，它的增益在整个频段大于10 dB，方向图在15 GHz时，主瓣才开始出现分裂，并且随着频率的升高，直到18 GHz主瓣也没有出现大的凹陷，这样的结果比较理想，可以满足更高的工程要求。

　　基于电磁仿真软件HFSS，通过做大量的仿真实验，得到宽带双脊喇叭天线部分组成：馈电部分，脊波导部分，喇叭张开部分。各部分的具体设计过程如下。

　　脊波导部分的横截面示意图如图2所示，波导的横截面尺寸为a×6，脊宽为a1，脊间距为b1，设计时主要依据脊波导理论。在设计时，首先确定b/a，b1/b，a1/a的值，然后参考文献[4]的曲线就可得CE10/A匹，CE30/a及频率为无穷大时TE10模的特性阻抗z0的值，通过式(1)算出在给定工作频率f下的特性阻抗以便于馈电段的设计：

　　为了改善馈电段到喇叭段的匹配，让它的横截面尺寸逐渐增大，所以这部分的整体结构设计成一个E面的扇形喇叭，再在两个窄壁面上加2个楔体以改善高频端的方向图。

　　馈电部分的结构示意图见图3，通常采用N型同轴接头馈电，同轴线的外导体连在波导的侧壁上，同轴线的内导体通过第一个脊的腔体，连到第二个脊上形成短路，内导体在波导腔内可看作一单极辐射器，由于普通波导的阻抗远大于同轴线的阻抗，因此内导体必须终止在远离波导壁的地方，以防止失配，而脊波导的阻抗与同轴线的阻抗相一致，所以同轴线的内导体必须接在相对的脊上以利于匹配。最后，再在脊波导的后端加一段直波导(长度应小于最高工作频率的半个波长)，作为滤除被激励出来的TE20模，因此脊波导的可用带宽应是c10/c30，而不是c10/c20.显而易见，单模工作带宽被大大的加宽了。

　　喇叭段的长度应大于最低工作频率波长的一半，这样才能保证阻抗转换过程中不激起高次模。喇叭的口面按照常规喇叭的设计方法，根据增益与口径面相差的要求来确定，因为场分布主要集中在两个脊的附近，所以考虑加工后实际喇叭的重量可以将两个窄壁面去掉，这样对低频端的方向图稍有影响，经过反复的调整，最后两个窄壁面采用介质板，并在其上均匀分布6条很窄的金属片，脊的形状根据阻抗匹配原则设计。为了使馈电点阻抗能够平滑的过渡到喇叭口自由空间阻抗，

　　式中：l是喇叭段的长度，k是常数，它可由喇叭中点的阻抗为两端阻抗的平均值这样的条件来确定。因此脊结构的形状曲线一般也为指数形式，如式(6)所示。附加的线性项，可起到扩展低频带宽的作用。非匀相成核脉冲幅度调制凯时k66手机版气压计脊形喇叭