[发明专利]一种双线极化超宽带紧凑型天线

说明书

本发明公开了一种双线极化超宽带紧凑型天线。包括：两个相同的对踵Vivaldi天线呈T型90°直角摆放，对踵Vivaldi天线为单层介质结构，介质层两侧有金属板。具体为：1）开Y型渐变缝隙的辐射贴片，位于单层介质层两侧，由起辐射作用的指数渐变段组成；2）贴片电阻，连接在辐射贴片末端，另一端与寄生贴片相连，位于单层介质两侧。3）寄生贴片，上面加载四条相互平行的矩形缝隙，位于单层介质层两侧；4）馈电传输段，采用平行双线结构，有别于传统的巴伦结构。本发明可以实现紧凑型超宽带、双线极化的特性，且具有结构简单、加工方便的优点，能够采用印刷电路技术进行批量生产。

技术领域

本发明属于微带天线技术领域，具体是一种双线极化超宽带紧凑型天线。

背景技术

随着通信技术以及电子对抗技术的发展，对天线各方面指标的要求越来越苛刻，特别是对频带的宽带化、天线整体结构的小型化，要求越来越高。拓展天线带宽，缩减天线尺寸，频率向更低频发展是未来一个趋势。Vivaldi天线具有超宽带、交叉极化低、尺寸小、方向图稳定、平面结构且易于加工制作等优点，但是Vivaldi天线的带宽受到两个因素的限制，低频截止频率主要受到天线宽度的限制，通常天线槽线的开口宽度等于低频波长的一半。高频截止频率受微带天线转槽线的转换结构限制。但是，采用异面Vivaldi天线即对踵Vivaldi天线可以提高高频截止频率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、加工方便、性能优良的双线极化超宽带紧凑型天线，能够采用印刷电路技术进行批量生产。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种双线极化超宽带紧凑型天线，其特征在于：两个相同的对踵Vivaldi天线a、b成90°直角按T型摆放且相距5mm，对踵vivaldi天线为单层介质结构a3，介质层两侧有金属贴片a1、a2，两金属贴片关于主辐射方向呈旋转对称；金属贴片a1、a2包括平行双线段、开有Y型渐变缝隙的辐射贴片a11和a21、贴片电阻a13和a23、寄生贴片a12和a22；介质层a3两侧顶部分别加载寄生贴片a12和a22，两寄生贴片均开有四条矩形缝隙；辐射贴片a11和a21末端分别加载有电阻a13和a23，电阻a13和a23另一端分别连接寄生贴片a12和a22；两个相同的对踵Vivaldi天线a、b以等幅同相馈电垂直放置，以实现双线极化。

本发明与现有技术相比，其显著优点：（1）采用对踵Vivaldi天线，将传统的巴伦结构改为平行双线直接传输，结构简单，通过电阻加载和开Y型渐变缝隙的方法实现小型化，其整体宽度仅为低频对应的空气波长的0.21倍；（2）阻抗带宽达到22.5个倍频，实现了超宽带；（3）平行双线的传输结构保证其方向图对称且稳定，3dB波束宽度在工作频带内均在60°以上，且在此波束宽度内，1-18GHz频段最大辐射方向增益均大于0dB，交叉极化低；（4）按T型90°直角放置且相距5mm，实现了隔离度很好的双线极化要求；（5）类微带线结构使其适用于运用印刷电路技术进行批量生产。

附图说明

图1为本发明双线极化超宽带紧凑型天线的结构图。

图2为本发明的对踵vivaldi天线。

图3为本发明的对踵vivaldi天线的正视图。

图4为本发明的对踵vivaldi天线的后视图。

图5是本发明双线极化超宽带紧凑型天线的驻波比VSWR结果图。

图6是本发明双线极化超宽带紧凑型天线的最大增益结果图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。