[发明专利]一种基于非均匀介质的高增益喇叭天线

摘要

一种基于非均匀介质的高增益喇叭天线，制作如下：(1)确定天线工作的中心频率f；(2)根据喇叭天线的一般设计方法设计出工作在该中心频率的普通喇叭天线，天线的H面口径为a，E面口径为b，喇叭长度为h；(3)确定置于喇叭口面的非均匀介质的折射率分布n(x，y)；(4)利用“工”字型亚波长人工结构材料构建折射率按n(x，y)分布的非均匀介质，采用有限元软件仿真的方式求出每一折射率对应的工字型亚波长人工结构材料单元的结构尺寸。

主权项

1.一种基于非均匀介质的高增益喇叭天线，其特征在于所述天线的制作步骤如下：(1)确定天线工作的中心频率f，根据天线工作的中心频率按照普通喇叭天线的设计方法设计出一个工作在该频段的喇叭天线，所述喇叭天线的H面口径为a，E面口径为b，喇叭长度为h；(2)在喇叭天线的喇叭口面上增加一层非均匀介质，根据非均匀介质的厚度d和非均匀介质在坐标原点处的折射率n₀，求出置于喇叭口面的非均匀介质的折射率分布n(x，y)，其中x，y代表非均匀介质各点在以天线口面中心为坐标原点，以喇叭天线辐射方向为x轴正向建立的坐标系中的坐标；(3)将非均匀介质离散化成边长为l的多个立方体单元，由步骤(2)中的公式求出每一立方体单元的折射率n(m，n)，其中(m，n)为单元的编号；(4)建立“工”字型亚波长人工结构材料的有限元模型，采用有限元法计算材料的等效折射率，改变材料的结构参数a₀，a₀为工字型结构中“工”形金属结构的边长，仿真计算出不同边长a₀的结构对应的等效折射率n；(5)由步骤(4)中得到的a₀和n的关系得到步骤(3)中每一个小单元的结构尺寸，以该尺寸加工每一个单元，再将所有单元组合即可得到需要的非均匀介质。