廖 勇 孟凡宝 周海京 杨周炳 马弘舸 李 科 谢 平随着超宽带（ UWB）高功率电磁脉冲技术的快速发展，对超宽带天线增益提出了越来越高的要求。TEM喇叭天线阵列是提高超宽带天线增益的一条重要技术途径。研究的阵列有 3种排列方式：叠状阵列、槽状阵列、平面阵列，如图1所示。首先用时域有限差分（FDTD）方法对阵列的3种不同的排列方式阵列的远场辐射进行了数值模拟。数值模拟结果表明：3种阵列均对阵列的远场辐射主辐射波形影响较小。但当阵元间距较小时，阵元间的互耦作用可以提高叠状阵列的低频辐射。改变阵元间馈入信号的延时，可以实现阵列方向图主瓣方向的时控偏移。
用带地板结构的半TEM喇叭天线组成阵列进行了相应的原理性实验。TEM喇叭极板为45cm(长)´ 20cm(宽)，极板间为16° 。馈入脉冲信号的脉宽为900ps。天线阵列采取同一馈源，经功率分配器把馈源功率平分到每个阵列单元，用网络分析仪测得阵列的电压住波比，在图2中，四元叠状排列线阵比四元槽状排列线阵在低频部分（200~500MHz）的辐射特性有明显改善。
在图 3所示的二元槽状阵列H面方向图中，其中一阵元的馈入信号用1m同轴电缆加入了近10-9´ 2.01/2/0.30=4.7ns的时延，而二元槽状阵列阵元相距为1.6m，两阵元辐射在30° 方向的时延是：1.6´10-9cos30°/0.3=4.6ns，所以在30° 附近，阵列实现了阵列单元在此方向波的叠加，从而实现了阵列方向图主瓣的时控偏移。 |
