超寬帶異面Vivaldi接收天線的設(shè)計(jì)與研究

通過(guò)掃描參數(shù)，發(fā)現(xiàn)對(duì)過(guò)渡影響最大的參數(shù)為w1和w2，它們對(duì)S11的影響如圖7所示，當(dāng)w1=9.85,w2=5.49時(shí)，過(guò)渡的效果最理想。在DC-3GHz頻段內(nèi)，S11均優(yōu)于-15dB。這為降低和消除未加過(guò)渡時(shí)天線的阻帶做好了準(zhǔn)備。

4整體天線效果

將過(guò)渡段的微帶端口作為饋電端，將平行雙線端與原天線的饋電端平滑相連，得到加入巴倫后整體天線，介質(zhì)基片為，厚度,長(zhǎng)寬，如圖8所示，由此天線仿真得到的結(jié)果如圖9所示，E面方向圖如圖10所示。

(a)正面圖（b）背面圖

圖8加過(guò)渡后整體天線圖

圖9加過(guò)渡后天線S參數(shù)圖

由圖9可以看出，通過(guò)加入過(guò)渡器，S參數(shù)已經(jīng)得到了改善，在300MHz~3GHz頻段內(nèi)，反射系數(shù)低于-10dB；由圖10，在整個(gè)頻帶內(nèi)，E面方向圖有較穩(wěn)定的全向性，這是接收天線的優(yōu)良特性。從圖11看出，在300MHz時(shí)，增益為1.04dB,在3GHz時(shí)，增益達(dá)到8.7dB，對(duì)線極化接收天線和多極化天線陣列有較高研究?jī)r(jià)值。

圖10加過(guò)渡后E面方向圖

圖11天線增益vs頻率

5結(jié)論及展望

分析設(shè)計(jì)了超寬帶異面Vivaldi天線，作為線極化接收天線，它有良好的低頻特性和全向特性，S11-10dB帶寬為300MHz~3GHz，為線極化接收系統(tǒng)提供了一個(gè)很好的選擇。

作為一種寬帶的、高增益的、有對(duì)稱(chēng)波束和容易集成的平面天線,Vivaldi天線被用來(lái)發(fā)現(xiàn)電磁干擾,監(jiān)視有用的信號(hào)、傳輸和接收短脈沖。在軍事上,用天線組成的相控陣可用來(lái)接收來(lái)自不同方向不同頻率的極化方式不一樣的各種電磁信號(hào),這種陣列還被用在射電天文,遙測(cè)遙感等各種寬帶測(cè)量系統(tǒng)以及多波束衛(wèi)星通信系統(tǒng)和空間功率分配技術(shù)中。另外,Vivaldi天線組成的陣列可以作為拋物面天線和透鏡天線的饋源。