超宽带Vivaldi阵列天线设计

为了满足超宽带系统对天线的需求,本文设计并制造了覆盖6～18GHz频带的超宽带Vival-di阵列天线,并采用微带渐变线功分器网络达到超宽带馈电与低损耗传输的目的。通过组阵与添加寄生单元进一步降低天线驻波,提高了阵列性能。仿真计算与实测结果表明该阵列天线在超宽频带内驻波小于2.1,并且具有优良的辐射特性。     

改进型超宽带Vivaldi天线设计与仿真

在传统Vivaldi天线结构的基础上,设计了两种适用于宽带信号收发系统的改进型渐变槽Vivaldi天线以及同轴馈电型对踵Vivaldi天线,并利用电磁仿真软件HFSS对这两种Vivaldi天线的性能进行优化分析.通过对不同结构Vivaldi天线的对比分析结果可以看出改进型渐变槽Vivaldi天线和同轴馈电型对踵Vivaldi天线在频段、带宽、驻波比等方面均达到宽带传输系统的设计要求.     

用于超宽带介电常数测量的Vivaldi天线设计与仿真

在传统Vivaldi天线结构的基础上,设计了两种适用于混合材料介电常数测量的改进型渐变槽Vivaldi天线以及同轴馈电型对踵Vivaldi天线,并利用三维电磁仿真软件HFSS对这几种Vivaldi天线的性能进行优化分析。通过对不同结构Vivaldi天线的对比,分析结果可以看出这两种改进型渐变槽Vivaldi天线和同轴馈电型对踵Vivaldi天线在频段、带宽、驻波比等方面均达到超宽带介电常数测量系统的设计要求,可应用于测量混合材料的介电常数。     

关于Vivaldi超宽带天线设计方案的研究

文章对微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线进行了设计,并对设计的Vivaldi天线进行了计算辅助优化设计,同时制作了试验样机。仿真测试结果表明,该天线在规定的3.1GHz～10.6GHz频段内可以得到良好的传输性能和辐射性能,与理论设计吻合,达到宽频带特性的设计要求,为Vivaldi超宽带天线的设计提供了新的思路。     

一种对拓式超宽带高增益Vivaldi天线设计

文中设计了一款结构新颖的对拓式超宽带高增益的Vivaldi天线。该天线在基板两侧引入平衡辐射臂并用通孔将它们联结起来,使天线增加了低频带宽、降低了交叉极化、减小了尺寸;在不影响带宽的前提下,通过在天线首部和尾部分别添加介质引向器和反射地板,使天线的增益得到了提高。天线测试结果表明该天线的带宽在2 GHz～20 GHz内反射系数均低于-10 dB,且天线增益最高为12.8 dBi,同时在带宽范围内,保持了良好的方向图对称性和低交叉极化水平。     

基于电阻和槽加载的小型化超宽带Vivaldi天线

设计了一种小型化超宽带Vivaldi天线.该Vivaldi天线采用共面结构,以降低交叉极化电平.为了向低频拓展天线的工作带宽,实现小型化设计,首先在传统的微带线转槽线的巴伦基础上加载电阻;其次,在辐射臂上加载7对不同长度的槽.整个天线的尺寸为0.32λL×0.24λL(高×宽,λL为最低工作频率波长).仿真和测试结果都说明该天线的工作带宽为fL～12fL,增益在0dBi ～ 10dBi.该天线可以应用于对尺寸和带宽有严格要求的电子对抗领域.     

一种超宽带、大扫描角Vivaldi天线阵列

设计并加工测试了一款双面Vivaldi天线.通过结构优化, 提高了馈电效率和阻抗带宽, 并在组阵后显著降低了阵元间的互耦.实测结果表明该天线可以实现在2~8 GHz的频带内回波损耗(Return Loss, RL)小于-10 dB, 平均增益大于5 dBi.并采用“交错排列”的思路, 将所设计的双面Vivaldi天线组成超宽带阵列.此种方式可以有效解决天线尺寸和最佳阵列间距之间的矛盾, 进而抑制栅瓣, 增大波束扫描角范围.仿真分析表明, 在4~6 GHz时, E面交错阵列比普通一维阵列的扫描角范围提高20°左右.     

双极化全金属Vivaldi三角栅格阵列设计北大核心CSCD

本文设计了一个超宽带宽角扫描双极化三角栅格阵列天线,天线采用全金属Vivaldi结构。相较于相同最佳采样的矩形栅格阵列天线而言,采用三角栅格布阵,可以大大减少天线单元数量,降低天线成本。但由于三角形栅格布阵的不对称性,两个极化不完全正交,导致在E面和H面有相比于矩形栅格阵列更高的交叉极化。对基于此结构的无限大阵列进行仿真,该相控阵天线工作带宽9:1(2～18GHz),端口隔离度大于20db,在有源VSWR小于3的情况下,D面、H面扫描角达到±45°,E面扫描达到±30°。     

一种高增益Vivaldi超宽带天线

传统的Vivaldi天线具有超宽带优点,但存在定向性较差,且在工作频带的两端增益下降严重的问题。文中提出了一种高增益的Vivaldi天线,通过对传统微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线加载零折射率超常介质和轴向边缘梳状结构的矩形槽缝结构,提高了天线在整个工作频段内的增益。对所提出的天线进行了设计、优化和仿真分析,并制作天线样品,仿真和测试结果吻合良好。测试与仿真结果表明,在4~11 GHz的工作频段内,天线的回波损耗优于-10 dB;与传统Vivaldi天线相比,在整个工作频段内天线增益均有所提高,其中在工作频率的低端(4~6 GHz)天线增益提高2.5 dB,高端(9~11 GHz)增益提高1.5 dB。     

一种具有陷波特性的改进型Vivaldi 超宽带天线

为了提高常规Vivaldi 天线低频段前向辐射增益,避免超宽带天线对某些已有频段的影响,提出了一 种覆盖1. 2 ~14 GHz 的具有陷波特性的高增益超宽带端射天线。该天线通过在辐射贴片两侧加载Y 形缝隙,有利 于天线表面电流向槽线汇聚,使天线的辐射特性明显提高。低频部分(1. 2 ~7. 5 GHz)的增益比原始天线提高最多2 dB,通过使用CSRR 结构,实现了对WLAN 应用频段(5. 125 ~5. 825 GHz)的隔离,使该天线具有陷波特性。最终,对 天线实物进行加工和测试,进一步验证了设计的可靠性。     

超材料加载的高增益Vivaldi天线

文中研究了一款超宽带对拓式Vivaldi 天线。为了提高其增益,设计了一款具有非谐振式特性的超宽带人工电磁超材料单元,将此单元与对拓式Vivaldi 天线集成后,可以在不影响天线效率及回波损耗的特性下提高天线增益,实测最高可提高2.5 dB。天线尺寸为0. 925 0λ×0. 650 0λ×0. 008 3λ,实测阻抗带宽为2.5 GHz~20.0 GHz,可达8个倍频程,在15 GHz 时实测增益可达到9.56 dBi。天线实测与仿真结果基本吻合。在主要工作频带内,天线呈现较好的定向辐射效果,可应用于电磁兼容测试、探地雷达测试、超宽带无线传输系统、微波脑检测系统等领域。     

改进型Vivaldi天线

常规Vivaldi天线存在后向辐射大、主辐射方向增益低的特点。文中提出了在天线两侧开栅栏和尾部加抗流栅栏的优化方法,将天线金属贴片的表面电流汇聚于槽线部分,明显改善了天线的辐射特性,在350 MHz和830 MHz的增益分别达到5.7 dBi和8.7 dBi。通过对天线进行实物测试,其阻抗带宽为310~1 300 MH...     

一种共面波导馈电的超宽频天线研究(英文)

设计了一种共面波导馈电超宽带天线。该天线在单层覆铜介质基板上通过酸蚀制得,介质基板尺寸为26.0mm×29.0mm×1.5mm,材料是相对介电常数为4.4的FR4,利用仿真软件HFSS对天线参数进行仿真和优化。结果表明,通过在共面波导地面上刻蚀对称结构的多边形槽,天线频带宽度达到2.8～10.5GHz(S11≤-10dB),相对带宽达116%,该天线具有良好的方向图和增益性能,满足超宽带天线性能要求。     

小型化超宽带对拓式Vivaldi天线

提出了一种应用于脑检测成像系统中的小型化超宽带对拓式Vivaldi天线。通过加载旁瓣抑制器使得Vivaldi天线具备低频超宽带和高增益的性能,满足了微波脑检测系统中天线的需求。天线尺寸为0.2λ×0.25λ×0.003λ,实测阻抗带宽为0.5～4 GHz,可达8个倍频程,在3 GHz时实测峰值增益可达到8.5 dBi。在主要工作频带(1～4 GHz)内天线呈现定向辐射效果,天线实测与仿真结果基本吻合。该天线可以应用于微波脑检测系统等医学领域。     

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。     

共面波导馈电的超宽带天线的研究

本文设计一种共面波导馈电的超宽带天线（UWB）,其阻抗带宽达到341%。所设计的天线印刷在尺寸为28×21×1.6mm3,介电常数为2.65的聚四氟乙烯介质基板上。并利用电磁仿真软件HFSS对影响天线性能的主要物理参数进行仿真、分析和优化,得到天线的理想尺寸。最后,对优化的超宽带天线进行制作,测试。实验结果表明,该天线比传统微带贴 片天线性能有了较大的提高,从而证明利用共面波导馈电的超宽带天线设计方法,能够实现兼容多种通信系统的可行性和有效性。     

一种具有陷波特性的Vivaldi天线设计

提出了一种具有陷波特性的新型超宽带Vivaldi天线。采用双Y巴伦实现了微带-槽线过渡,利用多阶阻抗变换器解决了宽带阻抗匹配问题。通过在微带线上添加狭缝,实现了对WLAN应用频段(5.125~5.825 GHz)的隔离,使该天线具有陷波特性。在仿真设计的基础上制作了实验模型,并对其进行了测量。实测结果表明:在超宽带UWB(Ultra Wide-Band)应用频带(3.1~10.6 GHz)范围内,除隔离频带(5.1~6.0 GHz)以外,该天线的驻波比VSWR≤2,辐射方向图定向性较好,且交叉极化较低,从而证明了该天线设计的实用性。     

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。     

基于Vivaldi阵元的超宽带相控阵天线研究

研究了适合于二维相扫的宽角宽带Vivaldi天线单元,并对其组成的天线阵列进行研究,分析其宽带情况下的阵中单元特性及扫描特性,运用小阵实验进行了验证。