【導(dǎo)讀】vivaldi天線，并運(yùn)用高頻結(jié)構(gòu)仿真器對設(shè)計的天線進(jìn)行仿真。主瓣增益約為7dB。從而能夠通過對比的方法尋找出相對優(yōu)良的低剖面設(shè)計方案。最后，對所設(shè)計傳統(tǒng)vivaldi天線運(yùn)用側(cè)、后方開槽方式實(shí)現(xiàn)低剖面設(shè)計。瓣增益，側(cè)向柵欄，后向柵欄，介質(zhì)板。

　　

【正文】 以及隨著電子設(shè)備向集成化、小型化發(fā)展不斷變化的能力。 改進(jìn)后的單個 Vivaldi 天線雖然已經(jīng)具有了超寬帶、高增益、定向性好等優(yōu)良的性能，但其真正的用途卻并不局限于此，而是用于組成 Vivaldi 天線陣列。事實(shí)上，Vivaldi 天線在組成陣列的時候，能夠突破以往陣列天線陣元之間需要間距的限制，Vivaldi 天線在組陣時，其相鄰陣元能夠?qū)崿F(xiàn)緊密排列。這樣的組陣效果，不僅使得陣列單元的橫向尺寸因?yàn)榛ヱ钜蛩氐拇嬖诘靡源蟠鬁p小、而且對于天線的加工也是較為有利的，因?yàn)?，加工這樣的 Vivaldi 陣列天線時，可以對整排陣列單元一起光刻腐蝕，從而提高了天線制作上的精 度。 帶狀線饋電 Vivaldi 天線相比于傳統(tǒng)的微帶線饋電 Vivaldi 天線有著更好的阻抗匹配帶寬及輻射性能，因而近些年，帶狀線饋電 Vivaldi 天線也逐漸成為了縫隙天線領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。 本文對帶狀線饋電 Vivaldi 天線及其低剖面技術(shù)做了相關(guān)的研究： 1. 首先設(shè)計了一覆蓋頻段為 15GHz~25GHz 、帶狀 槽線饋電方式的傳統(tǒng) Vivaldi 天線。由電磁仿真軟件 HFSS 仿真結(jié)果表明，該天線具有良好的寬帶匹配特性，而天線的定向性卻有些差強(qiáng)人意了。 2. 其次針對傳統(tǒng)帶狀線饋電天線縱向尺寸較大、天線增益較 小、波束寬度較寬的不足，相繼提出了三種嘗試措施：在介質(zhì)基板上加金屬周期凹槽、在帶狀線側(cè)邊開橫向周期柵欄以及在帶狀線金屬板后方開縱向周期柵欄。仿真數(shù)據(jù)顯示，在金屬板側(cè)邊及后邊開周期柵欄的改進(jìn)方法能夠有效地抑制副瓣、后瓣，從而達(dá)到改善天線增益及方向性系數(shù)的目的。 3. 最后在改善了天線性能的基礎(chǔ)上，嘗試實(shí)現(xiàn)帶狀線饋電 Vivaldi 天線的低剖面設(shè)計。對改進(jìn)型 Vivaldi 天線 y 方向尺寸進(jìn)行掃描，由掃描結(jié)果不難看出：改進(jìn)后的 Vivaldi 天線（帶狀線金屬板側(cè)邊及其后邊開周期柵欄結(jié)構(gòu)），在其縱向尺寸為 29mm 左右時，就能夠 達(dá)到傳統(tǒng) Vivaldi 天線的設(shè)計33 指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)了帶狀線饋電 Vivaldi 天線低剖面的設(shè)計。 由于各種主客觀的關(guān)系，本課題還有相當(dāng)一部分有待完善的地方。比如，對金屬板側(cè)邊及后邊開周期柵欄設(shè)計中，由于時間較為倉促，并未對周期柵欄的寬度、深度以及柵欄間距進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，即使意味著，文中給出的周期柵欄的參數(shù)并非最優(yōu)參數(shù)，如要進(jìn)一步提升天線性能，可對周期柵欄結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。 本文僅代表作者個人觀點(diǎn)，希望本文能夠?yàn)閺V大縫隙天線研究者們提供些許成果及經(jīng)驗(yàn)，疏漏之處望批評指正。 34 致 謝 四年的本科學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)瞬即逝，向曾給予 我?guī)椭⒅С?、鼓勵的老師、?shí)驗(yàn)室?guī)熜謳熃?、同學(xué)以及親人朋友們表示誠摯的謝意！ 首先，由感謝導(dǎo)師桑磊老師。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識、認(rèn)真的工作態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的這段時間深深地影響了我，讓我受益終生。學(xué)習(xí)時，桑老師對我們遇見的問題耐心講解、悉心指導(dǎo)；生活中，桑老師對團(tuán)隊(duì)的每一個人關(guān)愛有加。 其次由衷地感謝實(shí)驗(yàn)室大師兄李祥祥博士。在課題的研究以及論文的撰寫過程中，師兄都給出了中肯的指導(dǎo)意見。師兄的關(guān)心和教導(dǎo)，無異于久旱逢甘雨，讓我在短短的幾個月從一個基礎(chǔ)知識薄弱、實(shí)踐能力欠缺的“小白”，逐漸成長為一名能夠獨(dú)立完成各項(xiàng)任務(wù)、解決種種難題的合格學(xué)生。師兄嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)、勇于吃苦耐勞的精神十分值得我去學(xué)習(xí)。 感謝實(shí)驗(yàn)室王研、芮金城、陳榮敏、龐東偉、陳濤等團(tuán)隊(duì)成員在我課題研究中給予的種種無私的幫助，雖然研究的課題不同，但還是從他們身上，借鑒了很多，真的非常感謝！ 最后，特別感謝父母在這過去的 20年里對我的悉心照顧，以及對我的支持與培養(yǎng)。 作者： 盧保軍 2020 年 5 月 22 日 35 參考文獻(xiàn) [1] H. 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