太赫兹波段波纹喇叭天线设计研究.PDFVIP

太赫兹波段波纹喇叭天线设计研究 610054 【摘 要】 345 E H 1.323dB 【关键词】 【中图分类号】TN 911 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2012)12-0033-03 Design research on THZ wave corrugated horn antenna 来说，它的频率又比较高，但是比可见光的频率要低，它的 辐射特性在一定程度上都体现了微波和可见光的特性[10]。波纹 20世纪60年代中期，科学家提出了波纹喇叭天线的设计 喇叭天线广泛应用于无线通讯、无线电天文学、星追踪、雷 概念，此后研究波纹喇叭天线的学者络绎不绝，学者们从不 达和遥感等领域。传统的波纹喇叭天线在结构上可分为小张 同角度出发设计出了各种不同类型结构的波纹喇叭天线。在 角喇叭和大张角喇叭，小张角喇叭的波纹周期垂直于对称轴， 早期，Minnett，Thomas，B.M. Thomas 和 Prof.P.J.B 严格 而大张角喇叭的波纹周期垂直于喇叭壁，他们的结构示意图 [1-3] 的 推 导 了 波 纹 喇 叭 天 线 的 辐 射 方 向 图 公 式 。 分别如图1和图2所示。 Prof.P.J.B.clarricoats 等学者对波纹喇叭天线的剖面方程 进行了深入的研究[4]。Z.Frank提出了增加波纹喇叭天线工作 带宽的方法[5]。X.Zhang深入的分析了波纹喇叭天线模式变换 段的工作机理[6]。与其他喇叭天线相比，波纹喇叭天线具有非 常优越的性能，如波纹喇叭天线的辐射方向图具有非常好的 轴对称性比较大的波束效率、很小的交叉极化水平、良好的 回波损耗和很小的旁瓣和后瓣电平，因此在所有的馈源天线 1 中具有黄金天线的美名[7]。这些优越的特点来源于波纹喇叭天 线传播的是混合模式（TE 和TM ），当电磁波经过天线的模式 11 11 变换段时，它激励起具有相同相速度的TE 和TM 模，这些模 11 11 [8] 式的结合就形成了HE 或者EH 模 。学术界对波纹喇叭天线 11 11 的研究主要集中在 20GHz 以下的频率波段，对于高频波段即 太赫兹频率波段（TFB）的研究相对比较少。最近几年，学术 界对工作在 TFB 的波纹喇叭天线的研究表现出了极大的兴趣 [9] 2 。TFB是处于微波和可见光之间的一个波段，因此对于微波 基于波纹喇叭天线的设计理念，本文提出了一种全新的 【收稿日期】2012-10-20 【作者简介】1985 - 33 - 波纹喇叭天线结构即波纹周期均匀变化的波纹喇叭天线。此 周期渐变波纹喇叭天线的