新型小尺寸带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线

基于传统对拓型Vivaldi天线,提出一种新型小尺寸对拓型Vivaldi天线.采用波纹、开眼和引向器等结构来展宽天线的工作带宽,并分别对这三种结构对带宽的影响进行了分析.利用HFSS仿真优化得到的结构参数,分别在两种介质材料上,加工并测试了带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线,实测与仿真结果吻合.仿真与测试结果表明:两种介质上的天线工作频带均包含3~20GHz,尺寸仅为42.56mm×40.16mm×0.813mm,带内回波损耗S11低于-10dB,带内增益均大于3dBi,最大增益达7.3dBi,交叉极化均小于-15dB,50%以上的频带交叉极化小于-20dB,最小可达-25dB,天线具有稳定的方向图,良好的波形保真度,是一种宽波束天线.

一种用于探冰雷达的高增益Vivaldi天线

介绍了一种用于S波段(2~4 GHz)探冰雷达的高增益Vivaldi天线。天线选择介电常数3.48的ROC4350B为介质板材料,采用微带馈电线转槽线的耦合结构进行馈电,并在辐射臂两侧加载两段指数型开槽提升整体增益,在渐变槽线中间加载指数型引向器进一步提升天线辐射性能。仿真优化后天线总体尺寸为113.6 mm×85.0 mm×1.52 mm。仿真结果表明,天线在S波段内回波损耗S11<-10 dB,天线增益整体在5.39 dB以上,最高达到了9.6 dB,且增益曲线平滑,实测结果与仿真结果较为吻合。

一种改进的対拓Vivaldi天线设计（英文）

提出了一种新颖的対拓Vivaldi天线.该天线的辐射耀斑用新的复合指数曲线修正.为改善天线的辐射特性(增益,波束偏离和交叉极化),采用了一个新的引向器,该引向器由两个混合椭圆金属贴片构成.测试结果表明该天线在1~40 GHz频率范围内增益>0 dBi,并且在15~40 GHz频段内天线的增益>12 dBi.在3~40 GHz频率范围内,E面的波束偏离小于3°,并且在15~40 GHz不超过2°.

对拓式高增益Vivaldi天线设计

为了提高传统对拓式Vivaldi天线在低频段的增益以满足微波探测脑活动穿透力的需求,设计了一种尺寸为100 mm×120 mm×2 mm的对拓式Vivaldi天线。该天线在不改变原天线尺寸的情况下通过在接地层加载圆弧形反射器来改善天线在低频段的辐射特性。结果表明,在1~3 GHz频带内天线的VSWR<2,在工作频带内增益均高于4 dB,相对于未加载圆弧形反射器的情况,频带内增益最大提高了3 dB。对天线进行加工实测,实测与仿真结果吻合良好,使得该天线可以应用于人脑活动探测等领域。

一种电阻加载的侧馈对拓Vivaldi天线

本文提出了一种加载电阻侧面馈电的Vivaldi天线,讨论了其设计方法,通过电磁仿真软件HFSS对其结构尺寸进行了仿真分析,并设计加工了工作频段为0.38GHz-4.8GHz天线实物。结果表明该天线在0.38-4.8GHz内匹配良好,辐射定向性较好。与传统的Vivaldi天线相比,该天线一方面由于采取侧馈和电阻加载的手段降低了天线尺寸;另一方面,因增加了寄生贴片提高了天线增益。

加载对拓结构介质的高增益Vivaldi天线

Vivaldi天线属于渐变缝隙天线的一种,被广泛应用于平面超宽带天线设计中.Vivaldi天线在理论上可以展宽带宽到无限大,但受限于加工工艺和尺寸,其增益提高效果并不明显.文中立足于经典Vivaldi天线,在天线辐射前端加载对拓结构的介质,仿真结果表明相对带宽扩展了79.1%,在5.5GHz与12GHz处提高增益达3dBi.过孔矫正技术可以使天线辐射的相位分布更加均匀,提高幅度分布的口径效率.在对拓结构基础上,天线辐射端加载相位矫正的过孔阵列结构,仿真结果表明加载该技术后,天线提高增益2dBi以上.包含以上两种技术的天线结构具有高增益、便于设计、小型化的特点,这为端射天线提高增益和增强定向性提供了新的思路.

一种双指数型梳状超宽带Vivaldi天线的设计与实现

在常规Vivaldi天线的基础上提出一种双指数渐变加梳状槽结构的新型Vivaldi天线，该天线通过在辐射面引入梳状开缝结构，可以实现对天线表面电流的调整。该天线在2.4～10.6 GHz常用无线通信频率范围内驻波比小于2，天线增益达到6 dBi以上且在频带内保持较好的平坦度，实测结果与其仿真结果相吻合。在同等天线长度及张角条件下，该天线具有较常规 Vivaldi 天线更宽的工作带宽和更高的天线增益，且实测方向性良好，可用于各类无线通信系统。

加载电阻和开不等长矩形槽的Vivaldi天线

提出了一种新型的指数型渐变槽线天线（即Vivaldi天线或ETSA,exponential tapered slot antenna）。在传统Vivaldi天线的基础上,对两个地方进行改进：一是在天线的指数槽底部加载电阻,二是在天线辐射区开对称的三个不等矩形槽。主要目的是改进天线的低频段性能。该加载电阻的开槽Vivaldi天线的尺寸为150 mm×150 mm,采用的介质基板是介电常数4.4、损耗正切0.02的玻璃纤维环氧树脂板（即FR-4板）。运用Ansoft HFSS14电磁仿真软件对结构进行优化分析,设计并制作了一款工作在0.8~3.8 GHz（实测）的改进型Vivaldi天线。该天线在带宽范围内具有良好的定向辐射特性。

宽频带Vivaldi天线的仿真设计

Vivaldi天线作为一种端射式行波天线，结构简单、重量轻、易于制造，并且因为其较宽的频带和较高的增益而得到广泛的应用。文中介绍渐变槽Vivaldi天线和对极型Vivaldi天线的设计方法，并用HFSS仿真设计了6．5，12．5GHz的微带线输入渐变槽Vivaldi天线和1-20GHz的平衡对极型Vivaldi天线。仿真和实际的测试结果有比较好的一致性。