[實用新型]一種樹杈形超寬帶Vivaldi天線

有效

• 申請號: 201822183623.3
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN209461636U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 宋澤文;宋四云
• 申請（專利權）人: 深圳市一體醫療科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 黎健任

本實用新型涉及一種樹杈形超寬帶Vivaldi天線，包括天線介質基板、天線輻射模塊及微帶線饋電模塊，所述天線輻射模塊包括上表面金屬層和下表面金屬層，所述上表面金屬層和所述下表面金屬層上均設置平行槽線和指數漸變槽線，所述微帶線饋電模塊設置微帶傳輸線，所述平行槽線和所述微帶傳輸線耦合，所述指數漸變槽線的兩側設置多條樹杈形縫隙，所述樹杈形縫隙的高度沿著指數漸變張口方向呈遞減。所述指數漸變槽線的兩側設置多條樹杈形縫隙，樹杈形縫隙將天線表面電流約束于漸變槽線周圍，可以保證天線輻射特性得到較好地改善，提高天線的阻抗匹配性，拓展了天線的帶寬，并提高天線的增益，增強天線端射效果，同時天線尺寸得到小型化。

技術領域

本實用新型涉及一種Vivaldi天線，尤其涉及一種樹杈形超寬帶Vivaldi天線。

背景技術

超寬帶Vivaldi天線是在射頻微波領域中一種常見的器件，在航空航天、材料檢測、微波成像等領域應用非常廣泛。怎樣設計出同時滿足小型化、寬阻抗帶寬及良好輻射性能的天線是目前業界需要解決的問題。Vivaldi天線(即指數線型錐削槽天線)是用于超寬帶技術的最佳天線之一，于1979年由Gibson首次提出，是一種綜合性能較為優良的錐削槽天線。

作為一種端射行波天線，其槽線通過指數漸變張開來進行設計。理論上Vivaldi天線應具有無窮大帶寬，但實際上傳統Vivaldi天線的工作頻帶被天線口徑尺寸限制。它一般是由微帶線、帶狀線或者同軸線等方式將能量引入，通過介質耦合等方式，將饋電傳輸線與輻射槽線進行能量轉換，電磁波通過槽線向自由空間傳遞，通常在槽線終端采用圓形腔作為短路終端，而微帶終端采用扇形結構作為開路終端，以實現整個饋電部分的寬帶匹配。現有Vivaldi天線帶寬和尺寸受實際影響，較為有限。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題是：構建一種樹杈形超寬帶Vivaldi天線，克服現有技術Vivaldi天線受帶寬和尺寸的影響，功能難有進一步的提高。

本實用新型的技術方案是：構建一種樹杈形超寬帶Vivaldi天線，包括天線介質基板、天線輻射模塊及微帶線饋電模塊，所述天線輻射模塊包括上表面金屬層和下表面金屬層，所述天線介質基板包括第一天線介質基板和第二天線介質基板，所述上表面金屬層和所述微帶線饋電模塊分別設置在所述第一天線介質基板的相對兩面，所述下表面金屬層設置在所述第二天線介質基板的一面上，所述第一天線介質基板和所述第二天線介質基板疊合，所述上表面金屬層和所述下表面金屬層上均設置平行槽線和指數漸變槽線，所述微帶線饋電模塊設置微帶傳輸線，所述平行槽線和所述微帶傳輸線耦合，所述指數漸變槽線的兩側設置多條樹杈形縫隙，所述樹杈形縫隙的高度沿著指數漸變張口方向呈遞減。

本實用新型的進一步技術方案是：所述上表面金屬層和所述下表面金屬層輻射方向對稱。

本實用新型的進一步技術方案是：所述樹杈形縫隙末端設置柵欄縫隙。

本實用新型的進一步技術方案是：所述樹杈形縫隙之間設置上下相通的通孔。

本實用新型的進一步技術方案是：所述微帶線饋電模塊包括微帶線金屬層，所述微帶線金屬層末端設置扇形開路。

本實用新型的進一步技術方案是：所述第一天線介質基板和所述第二天線介質基板疊合使所述上表面金屬層和所述下表面金屬層均在外表面，同時形成對稱輻射。

本實用新型的進一步技術方案是：所述樹杈形縫隙的高度沿著指數漸變張口方向呈等差遞減。

本實用新型的進一步技術方案是：所述樹杈形縫隙等距分布。

本實用新型的進一步技術方案是：所述上表面金屬層和所述下表面金屬層還包括設置圓形槽線。