双脊喇叭天线不仅具备超宽带特性,还具有体积小、增益大和口径效率高等优点,因而被广泛应用于电磁兼容测试和反射面的馈电等领域。本文概述了超宽带双脊喇叭天线的发展,采用仿真的手段对超宽带双脊喇叭的设计展开了研究。论文的主要研究工作有:首先,采用模式匹配法分析并计算了双脊波导的主模工作带宽。详细介绍了双脊喇叭天线的一般设计方法,将双脊喇叭的设计简化为三部分:同轴与脊波导变换部分,脊波导与喇叭过渡部分以及喇叭部分。具体设计了一副工作在1~10GHz的双脊喇叭,并给出了仿真与分析。其次,为解决超宽带双脊喇叭天线高频处方向图分裂的问题,尝试在喇叭的口径处加入介质透镜。分别设计了双曲面透镜和椭球面透镜。仿真分析结果表明,加载介质透镜的双脊喇叭天线增益升高,方向图带宽提升至1~12GHz。最后,详细介绍了HFSS-MATLAB-API工具箱的基本原理和使用方法。结合HFSS-MATLAB-API和遗传算法对超宽带双脊喇叭天线进行了优化设计。该双脊喇叭采用了新的脊曲线,设计了新的适应度函数。优化结果表明,该双脊喇叭在满足超宽带特性的基础上,具有近似一致的E面方向图波瓣宽度。