[发明专利]一种双极化Vivaldi天线

说明书

本发明公开了一种双极化Vivaldi天线，包括：两个相同的第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元与第二天线单元相互正交交叉连接；固定装置，其用于固定所述第一天线单元及第二天线单元；所述第一天线单元和所述第二天线单元均包含介质板，所述介质板呈T形；所述第一天线单元的介质板的中间设有一槽口，所述第二天线单元的介质板的长边插入到所述槽口内，实现所述第一天线单元与所述第二天线单元的正交交叉连接。本发明将两个天线单元能量比较集中的槽缝分隔开，使得天线单元具有较高的端口隔离度以及极化纯度，同时，本发明采用结构简单的天线单元固定装置，可靠性较高。

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种超带宽双极化Vivaldi天线。

背景技术

Vivaldi天线是一种采用印制电路板工艺制作的平面结构天线，即将覆铜层印制蚀刻在较薄的微波、射频基板上，并由逐渐张开的槽线构成辐射臂。作为一种表面波行波天线，具有简单的平面结构、优良的的辐射特性以及超宽带被广泛应用在超宽带无线通信系统、宽频带相控阵雷达和射电天文等领域。

但是微带馈电的指数锥削槽天线辐射臂电流不对称，交叉极化和高次模的激发，将引起方向图的显著畸变，从而导致某些角度上增益出现显著波动和天线方向图不对称性，如何进一步拓宽天线的工作带宽、提高极化纯度和端口隔离度以及构建双极化结构，是现阶段超宽带无线电领域的一个研究难点。

发明内容

本发明提出了一种双极化Vivaldi天线，通过将两个天线单元的能量集中槽缝分隔开，降低了两个天线单元间的互耦，从而提高双极化Vivaldi天线的端口隔离度和每个天线单元的极化纯度。

为了达到上述目的，本发明提出了一种双极化Vivaldi天线，包括：

两个相同的第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元与第二天线单元相互正交交叉连接；

固定装置，其用于固定所述第一天线单元及第二天线单元；

所述第一天线单元和所述第二天线单元均包含介质板，所述介质板呈T形，将介质板的水平部分定义为介质板的长边，介质板的竖直部分定义为介质板的短边；所述第一天线单元的介质板的中间设有一槽口，所述第二天线单元的介质板的长边插入到所述槽口内，实现所述第一天线单元与所述第二天线单元的正交交叉连接。

进一步，所述槽口的宽度等于所述介质板的厚度，所述槽口的长度等于所述介质板的长边的的宽度，所述槽口的厚度等于所述介质板的厚度。

进一步，所述第一天线单元与第二天线单元正交交叉连接后，所述第一天线单元的介质板的短边与第二天线单元的介质板的短边的间距为5mm-10mm。

进一步，所述第一天线单元和所述第二天线单元均还包含：

分别设置在所述介质板上表面及下表面的辐射臂；

位于所述介质板内部的馈电巴伦；

若干位于馈电巴伦周围的金属通孔，所述金属通孔贯穿所述介质板，用于抑制电磁泄露；

位于所述介质板底部的同轴连接器，所述同轴连接器的一端与所述馈电巴伦连接，用于天线单元的信号输入或输出。

进一步，所述的介质板为两层介质基板，所述馈电巴伦位于所述两层介质基板中间。

进一步，所述介质基板采用FR-4等级材料，单层介质基板厚度为1mm，相对介电常数为4.4。

进一步，所述辐射臂包括：位于所述介质板中间的圆形辐射部，与所述圆形辐射部连接的指数形辐射部，沿所述介质板的长边的轮廓设置的圆弧形辐射部，以及沿所述介质板的短边的轮廓设置的直线形辐射部；所述辐射臂的轮廓构成辐射臂的槽缝结构。