0 导言
波导缝隙阵列天线口径起伏易于控制，具有辐射效率高，方向性强，结构紧凑等特色，并且简略完结低副 瓣乃至极低副瓣，因而在雷达和通讯范畴有着广泛的运用。高频仿真软件HFSS在电磁仿真范畴有着广泛的运用，有着高仿真精度、高稳定性的特色。运用 HFSS 的3D建模功用，能够很简略处理简略的模型创立问题，可是关于杂乱天线结构模型的树立，没有特别有用的办法，使得建模进程非常繁琐耗时，并且简略犯错。利 用HFSS 供给的VBScript脚本功用，能够对软件进行二次开发，以VBScript作为接口，运用Matlab调用HFSS协同建模仿真，能够简化模型树立的 操作，节省规划时刻。
本文提出了一套波导缝隙天线的快速建模办法，规划了一个波导宽边裂缝阵列天线。并以此波导缝隙天线为例，运用Matlab协同HFSS树立模型仿真，对仿真成果进行了剖析。
1 基本理论
波导缝隙天线是在波导宽壁或窄壁上开缝的天线，波导中传输的电磁波能够经过缝隙向外界进行辐射。一般有宽边偏置缝、宽边歪斜缝、窄边歪斜缝隙这几种开缝方式。依据波导终端的方式不同，波导缝隙阵天线能够分为行波阵和驻波阵。行波阵的波导终端接吸收负载，单元间隔稍大或稍小于λg /2 ,驻波阵在间隔终端λg /4 处接短路滑块，单元间隔均为λg /2 ,本文规划的便是一个波导驻波阵天线。
1.1 波导缝隙天线理论剖析
波导上的辐射缝隙向外界辐射能量，引起波导负载的改变，运用传输线理论剖析波导的作业状况比较便利，将相应的缝隙等效成与传输线串联的阻抗或并联的导纳，再树立对应的等效电路模型，然后能够求出各个缝隙的等效阻抗或导纳。Stevenson 等效电路法，便是依据传输线理论和波导模的格林函数导出矩形波导缝隙的计算公式。图1所示为波导宽边纵向偏置缝隙及其等效电路。
归一化等效谐振电导为：
比照软件仿真与式（1）计算成果差错在10-2数量级，由此可见运用式（1）计算精度能够满意规划要求。
1.2 波导缝隙驻波阵规划
按泰勒散布加权各缝隙鼓励起伏，副瓣电平Ro ,规划N 单元波导宽边偏置缝隙阵天线。由副瓣电平Ro确认参数A :
因而，由式（2）能够计算出契合泰勒散布的各个缝隙的鼓励起伏值an ,代入到式（3）中：
求出各个缝隙的归一化电导g ,再将求出的归一化电导值代入式（1）中，然后能够得出各个缝隙的偏移量。
2 Matlab 协同HFSS 建模仿真
规划一个中心频率为10 GHz,SLL=-25 dB,nˉ =4,N = 21的波导缝隙阵天线。由式（1）~式（3）综合出各个缝隙的鼓励起伏an ,缝隙偏移量d .缝隙的谐振长度能够经过HFSS仿真出来，仿真模型如图2所示，缝宽设置缝隙长度l 为扫描变量，满意im（Y ） = 0 时的l 值即为缝隙谐振长度。
表1 是一组泰勒散布缝隙的鼓励起伏，谐振长度参数。其间12~21 号缝隙与1~10 号缝隙对称。HFSS供给了VBScript脚本语言功用，Matlab能够经过这个接口调用HFSS 树立相应的模型，完结Matlab 协同HFSS建模仿真。
在Matlab 中需设置如下：设置HFSS 以及生成的VBScript途径；编写波导模型、鼓励以及边界条件程序；运转m文件生成VBScript,调用HFSS树立模型见图3.
选用波导尺度22.86 mm×10.16 mm,波导壁厚1 mm,馈电端口间隔缝隙中心λg /2 ,结尾缝隙中心距终端λg /4 ,终端短路。从图4驻波曲线能够看出在驻波小于2的带宽约为150 MHz,由图5可知E面方向图波瓣宽度约为5°，H面方向图波瓣宽度76°，天线增益为19.7 dB,榜首副瓣-24.5 dB,满意规划要求。
3 结语
本文以泰勒起伏加权，规划了一个副瓣电平为-25 dB,缝隙数为21 的波导宽边裂缝天线。运用HFSS 的VBScript 功用作为接口，在Matlab 中编写相应的程序，生成VBScript脚本，然后调用HFSS树立了波导缝隙天线的模型，并进行了仿真剖析。从仿真成果能够看出天线满意规划要求，一起 也说明晰运用Matlab协同HFSS建模办法的可行性。当在树立更为杂乱的天线模型时，例如波导的缝隙数量为几十乃至几百个时，由于各个缝隙参数不尽相 同，无法在HFSS中运用简略的仿制操作批量完结，若将缝隙参数导入Matlab建模，则优势非常显着。
