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。     

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。     

超宽带电阻加载Vivaldi天线的仿真与设计

根据应用于隐藏目标探测的冲击脉冲雷达系统对天线的特殊要求,设计并优化出满足要求的收发天线;在分析Vivaldi宽带天线设计方法的基础上,结合冲击脉冲雷达的特点设计了Vivaldi天线,分析了其时域性能及频域性能,并基于遗传算法,研究了一种加载Vivaldi天线形式,有效地抑制了脉冲信号的拖尾,有利于提高目标检测能力。     

平衡对拓Vivaldi天线的改进设计

针对平衡对拓Vivaldi天线存在方向图不对称及增益低的缺点,在分析和设计常规平衡对拓Vivaldi天线的基础上,通过加载半椭圆介质板和开不对称半椭圆槽,设计了一副工作在10~20 GHz的天线并进行了仿真分析。结果表明,该天线方向图保持良好对称,方向图E面峰值偏移现象得到显著抑制,改进后的天线具有较高的增益和较强的方向性。     

一种小型化的对跖Vivaldi天线设计

基于对宽带宽覆盖角天线的需求,设计了一种工作于9～11 GHz的小型化对跖Vivaldi天线.在天线开口末端加入矩形引向器,以获得良好宽带匹配效果.利用HFSS软件进行结构优化,得到天线的具体参数,由此加工和测试带引向器的对跖Vivaldi天线.通过仿真和实测得到,在9～12 GHz频带内回波损耗小于-15 dB,在-...     

超宽带全金属Vivaldi 天线的设计

设计了一种全金属的Vivaldi 天线,当频率为3 ~17 GHz 时,其VSWR<2,在宽边扫描情况下,VSWR 小于2. 0 的带宽能达到11 GHz。它不仅具有频带宽、方向性好等特点;同时,它还能解决传统Vivaldi 天线制作工艺复杂、制作成本高、物理强度低等问题,能更好地应用于高功率雷达等领域。文中利用高频结构仿真软件HFSS 对设计天线的几何尺寸进行了优化,并进行了仿真与分析,通过计算天线的驻波比、方向图、增益等性能验证了天线的超宽带、宽边扫描的特性。     

加载渐变周期结构的Vivaldi 天线

为提高原始Vivaldi 天线在工作带宽内的增益,设计了一种加载渐变周期结构的Vivaldi 天线。渐变周期结构是等距周期排列的金属贴片,电磁能量通过激励振子向引向振子方向传输,从而提高天线增益。仿真结果表明,加载周期结构的Vivaldi 天线在6 ~16 GHz 频段范围内增益提高2. 1 dB。Vivaldi 天线通过采用对称周期结构进行再优化,天线在12 ~14 GHz 频段范围内,S11 参数最大陷波深度提高8. 7 dB,增益提高1. 6 dB。最后对天线进行实物加工并测试,结果验证了设计的有效性。     

一种新型超宽带耳形对踵Vivaldi天线单元及阵列设计

在传统Vivaldi天线结构的基础上,设计了一种新型的耳形对踵Vivaldi天线及其和差波束阵列.通过对天线的电性能进行优化分析,采用耳形边缘结构,降低辐射末端电流的不连续性,分析和测试结果表明新型超宽带耳形对踵Vivaldi天线相对于传统的vivaldi天线的阻抗匹配特性更优,且在2GHz～ 18GHz频带范围之内方向图特性良好,是一种较为理想的相控阵天线单元.分析和测试结果也显示对踵Vivaldi天线组阵形成和差波束阵列在2GHz ～ 18GHz的方向图特性能应用于简易的和差测向系统中.     

一种新型双频天线的设计与仿真

本文使用一类新型的天线双频实现方法,设计和仿真了一种工作在600MHz/1800MHz 的双频天线。从振子天线、 Vivaldi 天线的工作原理出发,结合镜像原理完成了本天线的设计。而后,分别利用HFSS 和CST 微波工作室对天线进行 建模仿真,得到了良好的双频性能,同时也验证了设计思路的正确性。     

一种毫米波宽角扫描Vivaldi 天线设计

设计了一种工作于毫米波段的金属Vivaldi 天线,天线宽带扫描性能优异。天线结构利用Vivaldi 作为辐射单元,将其集成到带状线耦合的馈电基板上,馈电网络与辐射天线结构相对独立,便于加工。通过仿真得到:在27. 2 GHz ~46. 0 GHz 范围内VSWR<2;在27. 5 GHz ~42. 2 GHz 频段内,天线驻波比在E 面和H 面45毅扫描范围内满足小于2 的匹配特性。文中利用设置周期性边界条件的方法优化天线尺寸并仿真分析天线参数对扫描带宽的影响。通过驻波比、交叉极化、天线增益的仿真分析天线性能。     

一种串联馈电式Vivaldi阵列天线

设计了一款串馈式Vivaldi阵列天线,天线由12个相同的Vivaldi构成辐射源,由串联馈电式功分馈电网络进行馈电,通过调整每个节点的功分比,使Vivaldi天线单元的馈电幅度呈泰勒加权分布,从而降低天线旁瓣。仿真结果表明,所设计天线阵列在中心频点处驻波比系数小于1.5,天线方向图3-dB波束宽度为7.35°,最大旁瓣小于-23.8 dB,交叉极化低于-41.5dB,天线增益为15.0 dBi。     

高增益印刷指数渐变天线研究与组阵设计

文章针对UHF频段设计指数渐变天线,以Vivaldi天线为原型,用加载矩形槽线的方法对Vivaldi天线进行优化设计。仿真和实测结果表明,天线在UHF波段具有驻波比低、频带宽的特性。最后采用线阵和并联馈电方式设计天线组阵,对水平组阵的增益仿真结果进行了分析。     

一种宽带平面水平极化全向天线

提出一款宽带平面印刷全向天线.Vivaldi天线具有超宽频、端射、低旁瓣等特点.基于四个环形旋转的Vivaldi天线实现宽带宽波束全向水平极化天线.该天线表面具有均匀同相电流,因此可以等效电小环天线.对Vivaldi天线的辐射原理、输入阻抗等问题进行了讨论和仿真分析.一分四功分器输出端口与Vivaldi天线输入宽口之间...     

一种工作于0.7~3.8 GHz的小型化Vivaldi天线研究

利用电阻加载及开槽技术,设计了一种工作于0.7-3.8 GHz的小型化Vivaldi天线。利用电磁仿真软件HFSS 13.0对天线进行了仿真模拟,并与实测结果进行了对比。结果表明:在0.7-3.8 GHz内,S_(11)小于-10 dB,增益适中,天线性能良好。电阻加载在一定程度上缩小了天线的尺寸,利用指数渐变曲线阶梯型开槽方法,改善了天线在低频段的电特性。该天线后向辐射较小,具有很好的定向辐射性能,天线平面尺寸为70 mm×80 mm,可用于探地雷达。     

探地雷达: 浅表地球物理科学技术中的重要工具

探地雷达在地质勘探、军事、考古及建筑工程等领域有着非常重要的作用. 为提高地下目标探测的准确性与成像分辨率,增强对地下线型目标的探测能力,提出了一种用于中浅层地下目标探测的高增益圆极化双槽Vivaldi天线. 该Vivaldi天线的开槽部分由不同的指数线构成,使得槽的开口方向有一定的内倾,可以有效提高天线的增益;将两个双槽Vivaldi天线以正交的形式组合,并对天线两端口进行等幅、90°相位差的馈电,实现天线的圆极化辐射. 仿真与实测结果表明,所设计的高增益双槽Vivaldi天线在0.5~3 GHz内驻波比小于2,绝对带宽为2.5 GHz;带内增益均大于3.5 dBi,最大增益可达12.5 dBi;工作频带内轴比均小于3 dB且具有较好的时域特性. 所提出的天线具有超宽带、高增益、圆极化等特点,在地下目标探测中具有广阔的应用前景.     

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RFID应用的印刷偶极子天线受环境影响测试

为了测试所设计的2.45 GHz RFID标签天线受环境影响情况,进行了天线周边分别有塑料瓶水、玻璃瓶水、金属罐头瓶水时的天线匹配特性测量,结果表明,塑料瓶水和玻璃瓶水对天线匹配性能的影响类似,主要是改变了天线的谐振频率,距离天线越近,对天线的谐振频率影响越厉害,导致天线的谐振频率向低端偏移.金属罐头瓶距离天线很近,如0.3 cm严重影响,导致天线不工作,当所有物体距离天线的位置超过5 cm时,则对天线性能影响不大.     

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3~20 GHz, 尺寸仅为42.56 mm×40.16 mm×0.813 mm, 带内回波损耗S₁₁低于-10 dB, 带内增益均大于3 dBi, 最大增益达7.3 dBi, 交叉极化均小于-15 dB, 50%以上的频带交叉极化小于-20 dB, 最小可达-25 dB, 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.