超宽带对跖Vivaldi天线的研究与设计

摘要

随着当代科学技术与通信技术的迅猛发展，关于天线技术方面的研究变得愈发普遍，超宽带天线更是成为近年来天线研究范畴内的一个热门。Vivaldi天线作为一款典型的超宽带天线，具备较宽的带宽，除此之外还具备结构简单、易于加工、馈电方式简单等优势，因此该天线在超宽带天线的探讨范畴内占据着非同小可的分量。在本文的研究分析中，我们以对跖 Vivaldi 天线为目标，主要是为了设计出尺寸更小，性能更为优越的天线。 首先，本文提出了一种对跖Vivaldi天线结构，与传统对跖Vivaldi天线有所不同，本文设计的天线槽线开口的曲线为圆弧型曲线，而传统对跖 Vivaldi 天线的槽线是指数型曲线，通过仿真优化与分析，详细讨论了改进后天线的辐射性能。 其次，为了改善改进后天线的性能，在该天线上加载了一款引向器结构，通过对不同结构引向器的探讨，最终确定了引向器为三角形时天线表现出良好的辐射特性。测试结果显示，在3 GHz-11 GHz内，天线加载三角形引向器后表现处较好的辐射性能，覆盖了超宽带（3.1 GHz-10.6 GHz）技术所需的频段。 最后，以上述加载三角形引向器后的对跖 Vivaldi 天线为单元，并对其馈电进行改进，进而设计了一组阵列天线，研究了每个天线间不同间距以及馈电微带线的大小对阵列天线性能的影响。仿真结果显示，组成的阵列天线在3.1 GHz-10.6 GHz频段内有较好的定向性和驻波比，证明了设计方法的可行性。

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