新型超宽带Vivaldi天线设计与实现

发布时间：2020-06-12 12:37

【摘要】：随着无线通信和电子对抗技术的迅猛发展,系统对无线发射和接收中的各种微波射频器件提出了非常苛刻的要求,其中之一便是要求包括天线在内的各种微波有源和无源器件实现超宽带工作。超宽带、高性能微波有源无源器件设计以及超宽带天线设计已成为当前微波器件和天线设计技术研究的关键技术问题之一。为满足无线通信和电子对抗技术的发展和需求,本文设计了二种分别工作在0.5～3GHz和3～12GHz频率范围内的超宽带天线,它们的工作带宽分别为6倍频和4倍频;该天线采用了小型平面结构设计,适用于机动性、小型化特性等要求较高的无线通信和电子对抗系统。本文在对相关文献所介绍的各种平面超宽带天线研究和分析基础上,提出了改进型超宽带Vivaldi天线设计的两种新方法;论文仿真和实验验证了该类天线具有超宽带特性和较好的辐射方向性特性;利用这两种天线的设计方法,论文分别在0.5～3GHz和3~12GHz频率范围内设计和实现了天线的高效率辐射,获得了较高的天线增益和较好的天线辐射方向图。
【图文】：

振子天线,结构示意图,天线,振子

翁邋＜１逦Ｐ－１５）逡逑根据图２－２的结构关系可以获得式（２－１６）：逡逑ｔ＿Ｒ，，－Ｒ，逦Ｒ＾－Ｒ，Ｒ，＿ｌ－ｒ逡逑２１逦Ｒ邋２１逦．邋0■逦（２－１６）逡逑２逡逑由等式（２－１６）可知，变量ａ、ｔ和ｏ■中有两个变量已知，则该天线的结构确定。逡逑对数周期振子天线的振子将由集合线输送过来的能量吸收并且由辐射区的振子结逡逑构向自由空间中辐射。同时，天线中不处于谐振频率的振子数量远远多于处在谐振中的逡逑振子数目，所以，这些非谐振的振子也能分到少量的高频能量，同时再通过调节天线的逡逑其他单元的长度，可以将天线中反射波降到最低。这时候可以近似的认为天线的阻抗特逡逑性与集合线的阻抗特性保持一致，该天线为行波天线。逡逑对数周期天线作为一种端射天线，其最大辐射方向与天线自身最长对称振子指向最逡逑短对称振子的方向保持一致。由于天线的工作频率是处在不断的变化当中

示意图,螺旋天线,结构示意图,螺线

周长为对应谐振频率的波长的整数倍的时候，天线的主辐射方向即为天线的轴线方向。逡逑图２－３螺旋天线结构示意图逡逑螺旋天线结构如图２－３所示，同轴线内芯与螺旋状导线相连接，同轴线外部与螺旋逡逑天线底座圆盘相连接，己知圆盘的直径为也且取值在３／４到３／２邋＾之间。天线的螺线的逡逑粗细对天线的影响不大，一般直径取］／２００到１２０Ａ。从示意图中可知，螺圈的直径为Ａ逡逑螺圈之间的间距为又螺距角为ｃｔ，螺线沿螺线主轴方向缠绕ｉＶ圈，螺线的主轴长度可逡逑以表示为Ｚ＝ＡＷ，螺旋周长螺圈一圈的长度／：逡逑Ｉ邋＝邋ｙｌｃ２邋＋邋Ｓ２，ｔａｎａ＝Ｓ／Ｃ逦（２－１７）逡逑可见，螺旋天线中的四个参数变量／，Ｃ，＾和＾中只有其中任意两个变量是独立的，逡逑当螺距Ｓ为０时，此时螺旋天线是一个二维的平面天线。当Ｃ为０时，此时的螺线就是逡逑一根直导线。逡逑螺旋天线的工作状态受到本身电尺寸的影响。当S8《＾时
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN822.8

【参考文献】