低副瓣要求的波导缝隙阵天线的设计有相当高的难度。由于计算机技术的发展和天线加工工艺的提高，以及对对雷达抗干扰要求的提高和脉冲多普勒雷达技术发展带来的需求刺激，在上个世纪90年代到90年代初，波导缝隙阵天线理论研究和工程设计技术得到了较快的发展，有些国家在设计方法和生产工艺方面都达到了相当成熟的阶段。目前国际上也在大力开展机载相控阵雷达的研制工作，但技术尚未成熟，并且考虑到相控阵天线成本高，大角度扫描状态下很难实现低副瓣性能等实际困难，可以预见今后在相当长的时间内，缝隙阵天线仍将是飞行器雷达天线的首选。同时随着各种计算机辅助技术的发展如数控机床的使用、天线的整体焊接技术等，为波导缝隙天线的使用也创造了有利的条件。

波导上的缝隙随着其切割位置的不同构成了不同形式的缝隙。经常使用的缝隙有开在波导窄边的倾斜缝隙，开在波导宽边的纵向缝隙、横向缝隙以及开在波导宽边中心线上到倾斜缝隙，它们既可以是谐振式的，也可以使非谐振式的。由于这些缝隙均切割表面电流，因而将向外部空间辐射能量，对这些缝隙的个数、位置、尺寸、排列进行精心选择，就能产生各种实用的天线方向图。

1.2天线的原理

天线的一般原理 当导体上通以高频电流时,在其周围 空间会产生电场 与磁场.按电磁场在空间的分布特性,可分为近区,中间区, 远区。设R为空间一点距导体的距离,在 时的区域称近区,在该区内的电磁场与导体中电流,电压有紧密的联系. 的区域称为远区,在 该区域内电磁场能离开导体向空间传播,它的变化相对于导 体上的电流电压就要滞后一段时间,此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流,电压有直接的联系 了,这区域的电磁场称为辐射场.发射天线正是利用辐射场的这种性质,使传送的信号经过发射天线后能够充分地向空间辐射。

天线一般分为：偶极与单极天线、环天线、缝隙天线、行波天线、宽频带天线、线阵和平面阵、微带天线、喇叭天线反射面天线、相控阵天线、时域天线等。现代由于移动通信等无线电产业日新月异的发展，对天线提出了更高的要求：天线应作为一个系统，而不是鼓励的接收发射终端；能适应环境条件，要小型化、轻重量、结构集成化；要满足多媒体应用，用于宽带、多频、MIMO系统等1。

1.3本次设计的内容

本设计先利用HFSS软件对波导缝隙阵天线进行仿真设计，首先研究了馈源位置对方向图的影响，接着研究了缝隙数目n对反射参数 和方向图中主副瓣增益与半功率角影响，接着研究了波导宽边尺寸a和窄边尺寸b对 谐振频率和幅值以及对方向图的影响，然后研究了缝隙的谐振长度 和缝隙的偏置 对 和方向图副瓣增益的影响，最后针对毕业设计的要求设计出了一个主瓣增益达20db，副瓣增益达-20db左右，中心频率工作在4GH波导缝隙阵天线，根据以上的天线参数对增益的影响缝隙调整参数设计优化达到以上性能要求，给出最后仿真的结果。文献综述

2.波导缝隙阵列天线的基本原理

2.1波导中电磁波

波导尺寸由其传输电磁波的频率f决定，可以根据波导中一般只传输主模 波，其一般满足的条件：

         (2.1)

此时波导可以等效为双线传输线，其特征阻抗和相速是波长尺寸和频率的函数。当波导传输TE10模时，波导内的电磁场由下式表示：

        (2.2)

        (2.3)

        (2.4)