超寬帶異面Vivaldi接收天線的設(shè)計(jì)與研究

由方程看出，參數(shù)c1和c2是影響曲線變化速度最明顯的參數(shù)，它們也直接影響天線的開口大小，進(jìn)而影響接收天線的低頻特性，即在頻率較低時(shí)反射系數(shù)的優(yōu)劣。通過掃描，發(fā)現(xiàn)c1和c2對(duì)S11參數(shù)的影響如圖2。

（a）參數(shù)c1對(duì)S11的影響

（b）參數(shù)c2對(duì)S11的影響

圖2參數(shù)c1和c2對(duì)S11的影響圖

從圖2可以看出，c1和c2對(duì)S參數(shù)確實(shí)有明顯的影響，當(dāng)c1=66，c2=26時(shí)，S參數(shù)存在最優(yōu)解，優(yōu)于它們?nèi)∑渌档那闆r。經(jīng)過掃描，發(fā)現(xiàn)方程內(nèi)其他參數(shù)對(duì)天線性能也有些影響，還有倒角半徑r也會(huì)影響S參數(shù)，取r=30時(shí)為最優(yōu)，如圖3。

圖3倒角半徑r對(duì)S參數(shù)的影響

經(jīng)過優(yōu)化，得到未加巴倫過渡時(shí)單天線的最優(yōu)參數(shù)表如下

表1未加巴倫過渡時(shí)單天線的最優(yōu)參數(shù)表

按照表1所取參數(shù)，通過仿真，得到S參數(shù)如圖4，方向圖如圖5.

圖4優(yōu)化后天線S參數(shù)圖

圖5優(yōu)化后天線各頻率E面方向圖

由圖4可以看出，未加巴倫時(shí)天線的最低頻率為318MHz（以-10dB為標(biāo)準(zhǔn)），但是在450MHz和750MHz處存在兩個(gè)小的阻帶，這是由于饋電處的阻抗不匹配造成的。從圖5可以看出，該天線在各個(gè)頻率的方向圖相差不大，E面方向圖有良好的全向性，即對(duì)接收時(shí)天線的擺放角度要求不高，這對(duì)于接收天線是必須要求的。

3線性漸變巴倫過渡的設(shè)計(jì)

如圖6所示，該巴倫過渡為從微帶到平行雙線的過渡，介質(zhì)基片采用和天線一樣的材料，，厚度,長寬。為了使結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，從微帶段到雙線段采取線性過渡。為了驗(yàn)證過渡效果，采取背靠背過渡形式進(jìn)行檢驗(yàn)。

圖6天線的平衡饋電巴倫設(shè)計(jì)

（a）參數(shù)w1對(duì)巴倫S11的影響

（b）參數(shù)w2對(duì)巴倫S11的影響

圖7參數(shù)w1和w2對(duì)巴倫的S11參數(shù)影響圖