基于基片集成波導(dǎo)饋電的寬帶Vivaldi天線研究.pdf

1、軍事領(lǐng)域、定位系統(tǒng)，乃至民用通信方面，當(dāng)代微波天線領(lǐng)域?qū)︻l帶寬度的要求越來越高。Vivaldi天線是一種應(yīng)用日益廣泛的行波天線，它的漸變型喇叭口輻射結(jié)構(gòu)使其在理論上具有無(wú)限寬的工作帶寬，這對(duì)于現(xiàn)代無(wú)線電通信、定位技術(shù)、軍用雷達(dá)技術(shù)等多個(gè)方面都有著非常重要的作用?？梢詾閂ivaldi天線饋電的結(jié)構(gòu)有很多，最常見的微帶槽線巴倫在較寬的頻帶內(nèi)具有良好的傳輸及阻抗匹配特性，但是隨著頻率的升高，微帶槽線巴倫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致了巴倫本身消耗的能量越來越

2、大，天線獲得的能量逐漸減少，因而天線在高頻段的增益下降。
　　矩形波導(dǎo)具有功率容量大、衰減小的特點(diǎn)，是射頻微波中使用頻率較高的器件之一。但是在平面集成電路廣泛應(yīng)用的今天，矩形波導(dǎo)卻因?yàn)槠浞瞧矫婊Y(jié)構(gòu)存在一定的應(yīng)用盲區(qū)?；刹▽?dǎo)(Substrate Integrated Waveguide,SIW)正是為了克服這種不足，而被提出的一種毫米型慢波器件。它和傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)(Rectangular Waveguide,RG)有極其相似的

3、特性，都包括品質(zhì)因數(shù)高和功率容量大等優(yōu)勢(shì)。除此之外 SIW還具有重量較輕、體積小、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。正是因?yàn)樯鲜鎏攸c(diǎn)，本文以SIW為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一種新型饋電巴倫，旨在改善Vivaldi天線高頻增益。
　　本文在前人的研究基礎(chǔ)之上，做的工作如下：
　　首先利用基片集成波導(dǎo)技術(shù)設(shè)計(jì)并仿真了一個(gè)低損耗、具有良好傳輸特性和帶內(nèi)匹配特性的SIW-微帶饋電巴倫，針對(duì)微帶與SIW過渡部分的梯形漸變線進(jìn)

4、行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，其工作頻帶為6GHz-10GHz；并將之與工作頻段相同的傳統(tǒng)微帶-槽線饋電巴倫的性能進(jìn)行對(duì)比，分析其各個(gè)重要參數(shù)對(duì)巴倫駐波比、傳輸常數(shù)和反射常數(shù)的影響。其次分別為兩種饋電巴倫設(shè)計(jì)加載與其結(jié)構(gòu)形式相匹配的Vivaldi天線；其中基片集成波導(dǎo)-微帶饋電巴倫后加載對(duì)踵Vivaldi天線(Antipodal Vivaldi Antenna，AVA)，微帶-槽線饋電巴倫后加載傳統(tǒng)的Vivaldi天線(Vivaldi Antenna)。