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TEM喇叭天线由于其结构特点，具有高功率容量、超宽带、方向性好等特性，广泛应用于通信、雷达、电磁兼容、反隐身等领域。在低频端，标准TEM喇叭天线的反射系数较差，天线的低频能量只有很少一部分辐射出去，这限制了TEM喇叭天线的应用范围。因此，怎样降低TEM喇叭天线的低频能量反射是TEM喇叭天线设计中的一个重要考虑因素。 本文首先简单介绍了标准TEM喇叭天线，标准TEM喇叭天线由于具有恒定特性阻抗，其反射系数往往较大。而指数渐变TEM喇叭天线的特性阻抗从馈电端口到末端端口平滑渐变，反射系数小。本文设计了极板宽度线性渐变、抛物渐变、指数渐变三种类型的指数渐变TEM喇叭天线，分析了三种类型天线的驻波比以及主射方向上远场脉冲峰峰值，通过驻波比、峰峰值的比较，得出:极板宽度线性渐变的指数渐变TEM喇叭天线的反射系数最小，远场脉冲峰峰值最大。然后在天线轴长一定的条件下，分析了TEM喇叭天线末端端口阻抗对天线主射方向上远场脉冲峰峰值的影响，当末端端口阻抗为215Ω时，远场峰峰值最大。 其次，在极板宽度线性渐变、末端端口阻抗取215Ω的条件下，设计了新型的指数渐变TEM喇叭天线，然后基于电流主要分布在天线极板的边缘，对天线进行了变形处理:用椭圆柱切割天线极板。所设计的超宽带变形TEM喇叭天线的低频反射系数小、峰峰值更大，在0.23～4GHz频率范围内，天线的VSWR＜2.最后设计了介质加载的超宽带变形TEM喇叭天线，结果表明:介质加载大大减小了天线的低频反射系数，使天线的物理尺寸减小了约30％。 最后，分析了超宽带变形TEM喇叭阵列天线的辐射特性，结果表明:当相邻天线单元的边缘间距较小时，叠状阵列天线的低频辐射特性得到改善，但在部分高频点，驻波比性能发生恶化，导致远场峰峰值减小;槽状阵列天线的低频截止频率略有增加，但在工作频带内，驻波比性能得到改善，远场峰峰值增加;阵列天线的E面能量方向图只与E面的天线单元分布有关，而与H面的天线单元分布无关，同理，阵列天线的H面能量方向图只与H面的天线单元分布有关，而与E面的天线单元分布无关。 本文着重分析了极板宽度渐变形式、天线端口末端阻抗、极板切割、介质加载对TEM喇叭天线的驻波比的影响，在此基础上，设计了超宽带变形TEM喇叭天线，改善了TEM喇叭天线的低频辐射特性，扩展了带宽。然后分析了TEM喇叭阵列天线的辐射特性，得出了阵列天线辐射特性与单元天线分布之间的关系。