[实用新型]Vivaldi组合天线及微波水分测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线领域，特别是涉及一种应用于物料水分含量测量的Vivaldi组合天线及微波水分测量仪。

背景技术

微波水分测量技术越来越普遍的应用到各个行业，该测量技术主要用来监控生产过程中物料的水分含量，以便企业提高产品质量，有效控制生产过程，节约成本，提高生产效率和生产效益。

通常微波水分测量仪包含一对天线和评估仪器，其测量原理如下：发射天线的微波穿透被测物料，到达接受天线，接收天线接收到微波，然后反馈给评估仪。当微波穿透物料时，由于物料中的水分子是极性分子，会吸收微波，产生键脚振动，将电磁能转化为热能。因此产生了微波相位的差别和振幅的衰减，依靠这两个量可以计算物料中水分的含量。

然而，在利用微波水分测量仪测量一些包状材料的水分含量，如烟包，纸包等物料是地，微波天线的增益、频带宽度和半功率夹角都需要满足测量要求。由于烟包，纸包或者煤炭等物料的密度大，体积大，因此微波天线必须有较大的增益和较小的半功率夹角。目前市场传统的微波天线如：喇叭天线，螺旋天线等，无法满足上述较大增益和较小半功率夹角的测量要求。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种具有较大增益和较小半功率夹角的Vivaldi组合天线。

还有必要提供一种带有该Vivaldi组合天线的微波水分测量仪。

一种Vivaldi组合天线，其包括底板及两组Vivaldi天线，两组所述Vivaldi天线对称设置于所述底板相对的两端；两组所述Vivaldi天线均包括介质基板、渐变开槽以及第一微带线，其中所述渐变开槽设置于所述介质基板与另一组所述Vivaldi天线相对的表面，且包括顶端及相对所述顶端开口逐渐增大的末端，每组所述Vivaldi天线中所述渐变开槽的所述顶端形成有谐振腔；所述第一微带线设置于所述介质基板与另一组所述Vivaldi天线相背的表面，所述底板上设置有连接于两组所述Vivaldi天线中所述第一微带线之间的第二微带线。

在其中一个实施例中，所述第一微带线的一端延伸至与所述第二微带线连接，所述第一微带线相对的另一端形成扇形短截线，且所述扇形短截线相对于所述介质基板的正投影位于所述渐变开槽的所述顶端与所述谐振腔的连接处。

在其中一个实施例中，所述渐变开槽呈开口朝向所述末端的喇叭状。

在其中一个实施例中，所述渐变开槽平行于所述介质基板表面。

在其中一个实施例中，所述谐振腔为圆形。

在其中一个实施例中，两组所述Vivaldi天线之间的间距为5.58cm，且每组所述Vivaldi天线中所述渐变开槽的开口宽度0.6mm，且开口角度为60°，所述微带短截线的径向半径为1.29cm。

一种微波水分测量仪，其包括上述Vivaldi组合天线和评估仪。

本实用新型Vivaldi组合天线和微波水分测量仪中，通过底板上第二微带线连接设置两组Vivaldi天线，从而相较于单个Vivaldi天线具有较大增益和较小半功率夹角。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施方式中Vivaldi组合天线的结构示意图；

图2为图1所示Vivaldi组合天线中一组Vivaldi天线的结构示意图；

图3为图1所示Vivaldi组合天线与单个Vivaldi天线在1GHz时E平面的方向图；

图4为图1所示Vivaldi组合天线与单个Vivaldi天线在5GHz时E平面的方向图；

图5为图1所示Vivaldi组合天线与单个Vivaldi天线在10GHz时E平面的方向图；

图6为图1所示Vivaldi组合天线在1GHz、5GHz和10GHz时H平面的方向图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。