基于基片集成波導饋電的寬帶Vivaldi天線研究.pdf

1、軍事領域、定位系統(tǒng)，乃至民用通信方面，當代微波天線領域對頻帶寬度的要求越來越高。Vivaldi天線是一種應用日益廣泛的行波天線，它的漸變型喇叭口輻射結構使其在理論上具有無限寬的工作帶寬，這對于現(xiàn)代無線電通信、定位技術、軍用雷達技術等多個方面都有著非常重要的作用?？梢詾閂ivaldi天線饋電的結構有很多，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，微帶槽線巴倫的結構特點導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。
　　矩形波導具有功率容量大、衰減小的特點，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用的今天，矩形波導卻因為其非平面化結構存在一定的應用盲區(qū)?；刹▽?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(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。除此之外 SIW還具有重量較輕、體積小、設計簡單、成本低廉、易于集成等優(yōu)點，有著廣闊的應用前景。正是因為上述特點，本文以SIW為基礎，設計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之上，做的工作如下：
　　首先利用基片集成波導技術設計并仿真了一個低損耗、具有良好傳輸特性和帶內(nèi)匹配特性的SIW-微帶饋電巴倫，針對微帶與SIW過渡部分的梯形漸變線進

4、行重點設計，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行對比，分析其各個重要參數(shù)對巴倫駐波比、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計加載與其結構形式相匹配的Vivaldi天線；其中基片集成波導-微帶饋電巴倫后加載對踵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)。