一种对踵型宽频带Vivaldi天线的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种对踵型宽频带Vivaldi天线。

背景技术：

随着现代通信技术的发展，高性能天线已经越来越引起人们的关注，在许多的应用场合中，宽频带，高增益，定向性强的天线有着极其重要的作用，而卡塞格伦满足该应用条件，阻抗匹配巴伦能够有效的调整天线的匹配，使得天线的带宽很宽，而金属辐射微带有效的限制了电磁波的辐射方向，使得天线的传播方向较小，因此天线的增益得到了提高。Vivaldi天线有很多的应用，其中最主要的应用是在天线测量系统中的发射天线，由于宽频带的特性，能够给测量带来极大的方便。同时该天线加工方便，成本低，重量轻，具有广泛的应用。

技术实现要素：

本发明为解决传统Vivaldi天线增益较低，频带较窄的问题，从而设计出一个便于携带，成本低，特性好的Vivaldi天线。

Vivaldi天线的结构主要包括主要结构包括介质板(1-1)，金属贴片(1-2；1-3；1-4)。其中金属贴片包括一个阻抗匹配巴伦(1-2；1-3)和两片渐变型金属微带(1-4)。介质板(1-1)采用FR4型覆铜板，通过化学蚀刻，制作出阻抗匹配巴伦(1-2；1-3)和两片渐变型金属微带(1-4)。如图1所示，天线下方为阻抗匹配巴伦，其主要作用为调整天线的阻抗匹配特性，一侧的巴伦为宽为3mm的金属带条(1-2)，而另一侧则由30mm渐变为3mm(1-3)，通过该渐变结构达到宽频带阻抗匹配；该天线的渐变型金属微带(1-4)分置于介质板的两侧，其内侧曲线为y＝1.07*exp(0.045*x)-4.5，外沿底部曲线为椭圆线。该结构能够有效的限制天线的传播方向，使天线的定向性有较大的提升，从而提升天线的增益。

本发明还提出了开槽型宽频带Vivaldi天线，该天线的内侧曲线为y＝1.07*exp(0.045*x)-4.5，外沿底部曲线为椭圆线，同时该天线还在外侧边沿处开槽(2-5)，槽深3mm，宽1mm，间隔1mm，该结构能够有效的扩展天线的带宽。

本发明还提出了非对称型宽频带Vivaldi天线，该天线的一侧内曲线为y＝1.07*exp(0.045*x)-4.5(3-4)，另一侧的内曲线为y＝1.07*exp(0.06*x)-4.5(3-5)，外沿底部曲线为椭圆线，该结构能够控制天线的辐射方向，在可重构方面有着极高的潜质。

附图说明

图1 Vivaldi天线结构正面(左)，反面(右)；

图2开槽型Vivaldi天线结构正面(左)，反面(右)

图3非对称型Vivaldi天线结构正面(左)，反面(右)

图4非对称开槽型Vivaldi天线结构正面(左)，反面(右)

附图标记说明1-1介质板；1-2阻抗匹配巴伦(微带结构)；1-3阻抗匹配巴伦(渐变结构)；1-4渐变型金属微带；2-1介质板；2-2阻抗匹配巴伦(微带结构)；2-3阻抗匹配巴伦(渐变结构)；2-4渐变型金属微带；2-5槽缝；3-1介质板；3-2阻抗匹配巴伦(微带结构)；3-3阻抗匹配巴伦(渐变结构)；3-4渐变型金属微带一；3-5渐变型金属微带二；4-1介质板；4-2阻抗匹配巴伦(微带结构)；4-3阻抗匹配巴伦(渐变结构)；4-4渐变型金属微带一；4-5渐变型金属微带二；4-6槽缝。

具体实施方式

具体实施方式一：本发明所设计的Vivaldi天线包括介质板(1-1)，其上通过金属蚀刻加载阻抗匹配巴伦(1-2；1-3)和两片渐变型金属微带(1-4)。阻抗匹配巴伦的主要作用为调整天线的阻抗匹配特性，一侧的巴伦为宽为3mm的金属带条(1-2)，而另一侧则由30mm渐变为3mm(1-3)，通过该渐变结构达到宽频带阻抗匹配；该天线的渐变型金属微带(1-4)分置于介质板的两侧，其内侧曲线为y＝1.07*exp(0.045*x)-4.5，外沿底部曲线为椭圆线，该天线的工作带宽为5-12GHz，波束宽度60°，增益为10dB。

具体实施方式二：本发明所设计的Vivaldi天线包括介质板(2-1)，其上通过金属蚀刻加载阻抗匹配巴伦(2-2；2-3)和两片渐变型金属微带(2-4)。阻抗匹配巴伦的主要作用为调整天线的阻抗匹配特性，一侧的巴伦为宽为3mm的金属带条(2-2)，而另一侧则由30mm渐变为3mm(2-3)，通过该渐变结构达到宽频带阻抗匹配；该天线的渐变型金属微带(2-4)分置于介质板的两侧，其内侧曲线为y＝1.07*exp(0.045*x)-4.5，外沿底部曲线为椭圆线，同时该天线还在外侧边沿处开槽(2-5)，槽深3mm，宽1mm，间隔1mm，该天线的工作带宽为3-12GHz，波束宽度60°，增益为12dB。

具体实施方式三：本发明所设计的Vivaldi天线包括介质板(3-1)，其上通过金属蚀刻加载阻抗匹配巴伦(3-2；3-3)和两片渐变型金属微带(3-4；3-5)。阻抗匹配巴伦的主要作用为调整天线的阻抗匹配特性，一侧的巴伦为宽为3mm的金属带条(3-2)，而另一侧则由30mm渐变为3mm(3-3)，通过该渐变结构达到宽频带阻抗匹配；该天线的渐变型金属微带，一侧内曲线为y＝1.07*exp(0.045*x)-4.5(3-5)，另一侧的内曲线为y＝1.07*exp(0.06*x)-4.5(3-5)，外沿底部曲线为椭圆线，该天线的工作带宽为5-12GHz，波束宽度50°，指向为偏向内曲线为y＝1.07*exp(0.06*x)-4.5方向10°增益为10dB。