[发明专利]一种超宽带小型化对拓Vivaldi天线

说明书

本发明公开了一种超宽带小型化对拓Vivaldi天线，包括矩形介质基板，分别贴覆于介质基板上下表面的天线贴片层，终端加载电阻，贴覆于介质基板上表面的微带馈线和馈电端口；所述天线贴片层包括指数状辐射贴片、等腰直角三角形状寄生开路贴片和等腰三角形状引向贴片，下层的天线贴片层安置位置与上层的天线贴片层对称；所述终端加载电阻一端与辐射贴片相连，另一端与寄生开路贴片相连；所述微带馈线与上层辐射贴片直接相连。本发明的超宽带小型化对拓Vivaldi天线，体积很小，带宽非常宽，定向性较好，方向图左右对称，具有很好的工程使用价值。

技术领域

本发明属于微波天线技术领域，特别是一种超宽带小型化对拓Vivaldi天线。

背景技术

随着当今通信，探测等领域的不断发展，对超宽带天线的要求也越来越高，要求天线能够覆盖低频段的同时兼顾小型化，导致其设计难度较大。

经典Vivaldi天线是由指数规律渐变展开的槽线贴覆于介质基板构成。它易于平面化和集成化，具有极宽的频带宽度、高增益、高定向性和良好的时域特性等优点。

现有对拓Vivaldi天线大多工作在UWB(3-12GHz)频段，没有覆盖低频，且天线体积非常大。此外，现有对拓Vivaldi天线都存在E面方向图不对称的问题，因天线的结构不对称，缝隙间电场与水平面有一个角度，造成天线E面方向图偏移。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超宽带小型化对拓Vivaldi天线。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种超宽带小型化对拓Vivaldi天线，包括矩形介质基板，贴覆于介质基板上表面的天线贴片上层，贴覆于介质基板下表面的天线贴片下层，终端加载电阻，贴覆于介质基板上表面的微带馈线，馈电端口；

所述终端加载电阻包括上层终端加载电阻和下层终端加载电阻；

所述天线贴片上层包括指数状上辐射贴片、等腰直角三角形状上寄生开路贴片和等腰三角形状上引向贴片；所述指数状上辐射贴片和等腰直角三角形状上寄生开路贴片位于介质基板同一侧，指数状上辐射贴片末端经过上层终端加载电阻后连接至等腰直角三角形状上寄生开路贴片，所述等腰三角形状上引向贴片关于竖直中心轴线左右对称；

所述天线贴片下层包括指数状下辐射贴片、等腰直角三角形状下寄生开路贴片和等腰三角形状下引向贴片；所述指数状下辐射贴片、等腰直角三角形状下寄生开路贴片在矩形介质基板上层的投影与指数状上辐射贴片、等腰直角三角形状上寄生开路贴片关于竖直中心轴线左右对称，所述等腰三角形状下引向贴片与对应等腰三角形状上引向贴片位置一致，分布于上下两层；所述下层终端加载电阻的一端与指数状下辐射贴片相连，另一端与等腰直角三角形状下寄生开路贴片连接；

所述微带馈线一端与指数状上辐射贴片相连，另一端与馈电端口相连。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)带宽非常宽，超过五个倍频程，且覆盖低频；通过加载电阻和采用等腰直角三角形状开路寄生贴片等技术，吸收低频端电流，增加谐振点，扩展了带宽；(2)尺寸足够小，整体天线尺寸仅57mm*50mm；(3)介质板材易获得，天线结构简单，加工简便；(4)通过不对称微带线侧馈解决了E面方向图不对称的问题，定向性好，增益适中。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的超宽带小型化对拓Vivaldi天线的结构示意图。

图2为本发明实例的回波损耗仿真与实测结果图。

图3为1GHz频率下，本发明实例的E面方向图(图左)和H面方向图(图右)仿真与实测结果对比图。

图4为3GHz频率下，本发明实例的E面方向图(图左)和H面方向图(图右)仿真与实测结果对比图。