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宽带聚焦天线以其高增益、高口径效率、宽频带等特性广泛应用于微波屏蔽效能测试、电磁兼容测试、材料电磁参数测试、材料微波反射率测试、材料微波透过率测试等微波测试测量系统中。本论文依据电子科技大学微波测试中心“微波聚焦透镜测试设备”的研制需求,为材料电磁参数测试系统及材料微波透过率测试系统开发设计四套宽带聚焦天线,分别覆盖的频率范围为2-4GHz,4-8GHz,8-18GHz,18-40GHz。要求四套宽带聚焦天线在各自的频段内驻波比VSWR<2.0,全频段内增益G>15dB。根据设计指标的要求以及项目需要,本文的主要研究工作如下：一、从喇叭天线和几何光学基本理论出发,分析介绍了宽带双脊喇叭天线和微波聚焦透镜,继而设计了四套频率覆盖范围分别为2-4GHz,4-8GHz,8-18GHz,18-40GHz的宽带双脊喇叭辐射器和一套介质透镜,再使用Ansoft公司的高频微波仿真软件HFSS建立相应模型,仿真分析这四款天线辐射器的驻波比、增益效果和介质透镜的微波汇聚效果。二、运用阻抗变换原理,利用HFSS仿真软件,设计了四套同轴到双脊波导转换接头,作为宽带聚焦天线的馈电系统。频率对应覆盖2-4GHz,4-8GHz,8-18GHz,18-40GHz。使用HFSS软件对同轴到双脊波导转换接头的结构进行优化,得到天线馈电段最优的几何结构尺寸。配合天线辐射器和介质透镜,得到微波性能参数满足设计标准的宽带聚焦天线。三、根据“微波聚焦透镜测试设备”的研制需求,提出两种进一步改进宽带聚焦天线驻波比的方法,有效地降低了宽带聚焦天线的驻波比。四、本文最后将所设计的四套宽带聚焦天线加工成实物,测试调试了天线的微波性能,测试合格后组装搭建到材料电磁参数测试系统及材料微波透过率测试系统中。