[发明专利]一种Vivaldi天线

权利要求书

1.一种Vivaldi天线，其特征在于：包括PCB板，PCB板包括顶面层、作为芯板的介质基板(6)和底面层，顶面层包括输入端口馈线(1)、终端开路半波长谐振器(2)和终端短路阶梯阻抗谐振器(3)；底面层包括金属接地板(5)，金属接地板(5)上开有槽线结构(4)，槽线结构(4)为轴线对称，包括圆形谐振腔(41)、矩形槽线(42)和喇叭形槽线(43)，圆形谐振腔(41)、矩形槽线(42)和喇叭形槽线(43)沿槽线结构(4)的对称轴线依次串接；输入端口馈线(1)、终端开路半波长谐振器(2)和终端短路阶梯阻抗谐振器(3)与槽线结构(4)的对称轴线正交，输入端口馈线(1)布置在矩形槽线(42)与圆形谐振腔(41)的连接部位投影在顶面层的位置；终端开路半波长谐振器(2)在垂直于PCB板的顶面层的方向上位于圆形谐振腔(41)的上方，终端短路阶梯阻抗谐振器(3)布置在矩形槽线(42)与喇叭形槽线(43)的连接部位投影在顶面层的位置，并通过两端的金属化过孔与金属接地板(5)连接。

2.根据权利要求1所述的Vivaldi天线，其特征在于：所述的输入端口馈线(1)包括作为输入端的50欧姆微带线导带(11)、1/4波长阻抗匹配微带线(12)、矩形微带短截线(13)，三者依次串接，1/4波长阻抗匹配微带线(12)与矩形槽线(42)正交；终端短路阶梯阻抗谐振器(3)包括依次串接的第一低阻抗谐振器(31)第二高阻抗谐振器(32)、和第三低阻抗谐振器(33)，第二高阻抗谐振器(32)与矩形槽线(42)正交；终端开路半波长谐振器(2)和终端短路阶梯阻抗谐振器(3)以槽线结构(4)的对称轴线作为对称轴线，槽线结构(4)的对称轴线与介质基板(6)的长轴同轴。

3.根据权利要求2所述的Vivaldi天线，其特征在于：信号经由所述的50欧姆微带线导带(11)传入，然后通过四分之一波长阻抗匹配传输线(12)与底面槽线结构(4)进行耦合激励输入；输入信号经过槽线结构(4)进行传输，耦合至终端开路半波长谐振器(2)产生谐振，形成第一个陷波；耦合至终端短路阶梯阻抗谐振器(3)产生谐振，形成第二个陷波。

4.根据权利要求2所述的Vivaldi天线，其特征在于：介质基板(6)的尺寸为70×87.3mm²，在介质基板(6)的顶面所蚀刻的50欧姆微带线导带(11)的长度L₁为27.5mm，宽度W₁为2.8mm；1/4波长匹配线(12)的长度L₂为7.5mm，宽度W₂为1.7mm；矩形微带短截线(13)长度L₃为7.1mm，宽度W₃为3.3mm；终端开路半波长谐振器(2)的长度L₄为15.5mm，宽度W₄为1.7mm；终端短路阶梯阻抗谐振器(3)第一高阻抗谐振器(32)的长度L₆为11.6mm，宽度W₆为1.3mm；第二高阻抗谐振器(31)的长度L₅为13.2mm，宽度W₅为4mm；第三低阻抗谐振器(33)的尺寸与第二低阻抗线相同；端部圆形谐振腔(41)的半径R1为4.4mm；圆形谐振腔(41)的端部距离终端开路半波长谐振器(2)中间的距离L₈为5.4mm，圆形谐振腔(41)相连的矩形槽线(42)的宽度W₇为0.5mm；矩形微带短截线(13)距离终端短路阶梯阻抗谐振器(3)的第三低阻抗线中间的距离L₉为11.25mm，指数型渐变槽线部分的长L₁₀为59.35mm，最后的张口宽度W₈为18.3mm。

5.根据权利要求1或2所述的Vivaldi天线，其特征在于：所述介质基板(6)的相对介电常数为2.2，厚度为1mm至1.5mm。

6.根据权利要求1所述的Vivaldi天线，其特征在于：终端开路半波长谐振器(2)产生第一个陷波，终端短路阶梯阻抗谐振器(3)产生第二个陷波，上述两个陷波经由仿真调试，共同撑起一个陷波频率带，达到良好的矩形系数，具有良好的频率选择特性。