[发明专利]一种vivaldi天线及双极化探头

说明书

本发明提供一种vivaldi天线和双极化探头,解决了现有探头天线的高频交叉极化电平差，端口耦合隔离度低的问题，其技术方案要点是，vivaldi天线包括三层金属层及夹设于金属层之间的介质板，位于中间的金属层设置馈电结构，其余两层金属层设置有与馈电结构电连接的vivaldi天线辐射结构，vivaldi天线辐射结构沿天线的中线对称设置有两个，以实现双开槽vivaldi结构，有效改善低端驻波，使天线具有良好的高频交叉极化电平，具有较高的隔离度。同时通过在天线的中线位置开设卡槽，利用卡槽可实现两个vivaldi天线的正交连接，以形成双极化探头，并且vivaldi结构位于卡槽两侧各具有一个，避免破坏vivaldi结构的圆弧形背腔，无需破坏vivaldi结构的圆形缝隙背腔，可使探头的两个天线的相位中心一致。

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种vivaldi天线及双极化探头。

背景技术

近场测量方法是天线测量的重要手段,它可以在近距离获得天线的远场性能参数,是天线辐射特性测试的重要方法。在近场测试系统的设计过程中,探头对近场测试系统电气性能有很大影响。近场测试系统的探头在照射角范围内,远场辐射方向图需要具有良好的轴对称特性,方向图的E面和H面尽量平坦且具有较低的交叉极化。目前,近场测量系统中的双极化测量主要通过两种方式来实现:一是利用单极化探头的机械转动来实现双极化；二是直接利用双极化探头实现。

双极化探头在测试过程中不需要机械调节,具有测试方便、测试速度快的优点,但要求探头具备低交叉极化、宽频带特性以及小的口径尺寸。为实现这些特性,该类探头设计难度大,设计成本高，并且目前的探头天线的高频交叉极化电平差，端口耦合隔离度低。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种vivaldi天线及双极化探头，具有高极化隔离度，高端口耦合隔离度的效果。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种vivaldi天线，其特征是：包括上、中、下三层金属层及夹设于相邻两金属层间的介质板，上、下层金属层上形成vivaldi天线辐射结构，中间金属层上形成馈电结构并与所述vivaldi天线辐射结构电连接；

其中，所述vivaldi包括左右对称设置的辐射片，所述辐射片包括中间辐射片和连接于中间辐射片两侧的侧边辐射片，所述中间辐射片与所述侧边辐射片之间开设有辐射槽缝；

所述vivaldi天线沿所述中间辐射片的中线开设有用于与另一所述vivaldi天线垂直卡接的卡槽。

进一步设置：所述中间金属层的馈电结构包括T型功分器，所述T型功分器的两个输出端口分别与位于卡槽两侧的辐射片连接，且两个输出端口的相位相差180°。

进一步设置：下层金属层对应于所述中间金属层的T型功分器的输入端口设置有与T型功分器的输入端口电连接的馈电电路。

进一步设置：所述下层金属层的馈电电路与T型功分器的输入端口采用微带线/槽线转换器中的微带线接地连接。

进一步设置：所述侧边辐射片开设多个加载槽。

进一步设置：多个所述加载槽沿金属层的长度方向等距排布。

进一步设置：所述辐射槽缝包括圆形槽、沿侧边辐射片的侧边延伸的第一渐变槽及沿中间辐射片的侧边延伸的第二渐变槽，所述第一渐变槽与第二渐变槽均与圆形槽连接，所述第一渐变槽大于第二渐变槽。

进一步设置：所述介质板及上、中、下金属层对应辐射片的周边开设有若干金属过孔，所述介质板与上、下金属层通过金属过孔形成基片波导结构。

一种双极化探头，包括两个如上所述的vivaldi天线，其通过所述卡槽相互垂直卡接。