[实用新型]一种树杈形超宽带Vivaldi天线

说明书

本实用新型涉及一种树杈形超宽带Vivaldi天线，包括天线介质基板、天线辐射模块及微带线馈电模块，所述天线辐射模块包括上表面金属层和下表面金属层，所述上表面金属层和所述下表面金属层上均设置平行槽线和指数渐变槽线，所述微带线馈电模块设置微带传输线，所述平行槽线和所述微带传输线耦合，所述指数渐变槽线的两侧设置多条树杈形缝隙，所述树杈形缝隙的高度沿着指数渐变张口方向呈递减。所述指数渐变槽线的两侧设置多条树杈形缝隙，树杈形缝隙将天线表面电流约束于渐变槽线周围，可以保证天线辐射特性得到较好地改善，提高天线的阻抗匹配性，拓展了天线的带宽，并提高天线的增益，增强天线端射效果，同时天线尺寸得到小型化。

技术领域

本实用新型涉及一种Vivaldi天线，尤其涉及一种树杈形超宽带Vivaldi天线。

背景技术

超宽带Vivaldi天线是在射频微波领域中一种常见的器件，在航空航天、材料检测、微波成像等领域应用非常广泛。怎样设计出同时满足小型化、宽阻抗带宽及良好辐射性能的天线是目前业界需要解决的问题。Vivaldi天线(即指数线型锥削槽天线)是用于超宽带技术的最佳天线之一，于1979年由Gibson首次提出，是一种综合性能较为优良的锥削槽天线。

作为一种端射行波天线，其槽线通过指数渐变张开来进行设计。理论上Vivaldi天线应具有无穷大带宽，但实际上传统Vivaldi天线的工作频带被天线口径尺寸限制。它一般是由微带线、带状线或者同轴线等方式将能量引入，通过介质耦合等方式，将馈电传输线与辐射槽线进行能量转换，电磁波通过槽线向自由空间传递，通常在槽线终端采用圆形腔作为短路终端，而微带终端采用扇形结构作为开路终端，以实现整个馈电部分的宽带匹配。现有Vivaldi天线带宽和尺寸受实际影响，较为有限。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：构建一种树杈形超宽带Vivaldi天线，克服现有技术Vivaldi天线受带宽和尺寸的影响，功能难有进一步的提高。

本实用新型的技术方案是：构建一种树杈形超宽带Vivaldi天线，包括天线介质基板、天线辐射模块及微带线馈电模块，所述天线辐射模块包括上表面金属层和下表面金属层，所述天线介质基板包括第一天线介质基板和第二天线介质基板，所述上表面金属层和所述微带线馈电模块分别设置在所述第一天线介质基板的相对两面，所述下表面金属层设置在所述第二天线介质基板的一面上，所述第一天线介质基板和所述第二天线介质基板叠合，所述上表面金属层和所述下表面金属层上均设置平行槽线和指数渐变槽线，所述微带线馈电模块设置微带传输线，所述平行槽线和所述微带传输线耦合，所述指数渐变槽线的两侧设置多条树杈形缝隙，所述树杈形缝隙的高度沿着指数渐变张口方向呈递减。

本实用新型的进一步技术方案是：所述上表面金属层和所述下表面金属层辐射方向对称。

本实用新型的进一步技术方案是：所述树杈形缝隙末端设置栅栏缝隙。

本实用新型的进一步技术方案是：所述树杈形缝隙之间设置上下相通的通孔。

本实用新型的进一步技术方案是：所述微带线馈电模块包括微带线金属层，所述微带线金属层末端设置扇形开路。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第一天线介质基板和所述第二天线介质基板叠合使所述上表面金属层和所述下表面金属层均在外表面，同时形成对称辐射。

本实用新型的进一步技术方案是：所述树杈形缝隙的高度沿着指数渐变张口方向呈等差递减。

本实用新型的进一步技术方案是：所述树杈形缝隙等距分布。

本实用新型的进一步技术方案是：所述上表面金属层和所述下表面金属层还包括设置圆形槽线。