[发明专利]一种金属Vivaldi天线阵

说明书

本发明公开了一种金属Vivaldi天线阵，包括多个Vivaldi天线单元和多个一维排列的安装底座；多个所述Vivaldi天线单元固定在多个一维排列安装底座上，形成矩形栅格分布的天线阵；所述安装底座上镶嵌有毫米波连接器；所述Vivaldi天线单元的馈电端口固定在毫米波连接器上；所述Vivaldi天线单元的两侧对称设置有第二指数渐变槽线；沿所述第二指数渐变槽线向下延伸，Vivaldi天线单元两侧设置有对称的第一指数渐变槽线；所述Vivaldi天线单元与毫米波连接器的固定处设置有矩形匹配空腔；所述矩形匹配空腔靠近Vivaldi天线单元内部的一侧设置有天线谐振腔；所述天线谐振腔连接一侧第一指数渐变槽线的末端。本发明能够有效降低天线生产成本，一次性整体加工，易于模块化扩展。

技术领域

本发明涉及一种金属Vivaldi天线阵，属于天线技术领域。

背景技术

Vivaldi天线是一种非频变天线，具有超宽的工作频带、辐射定向性好等优点，由其组成的天线阵列能够用于宽带天线阵列或宽频带扫描角的相控阵中。

传统的印制型Vivaldi天线多采用平面印刷结构，介质基板两面分别印制有渐变结构的金属贴片，印制板结构较为脆弱，容易损坏，馈电结构也较复杂，整体制作成本较高，不便于模块化扩展；另一方面，印制型Vivaldi天线工作于高频段(18GHz以上)时，表面波会引起扫描盲点和多谐振现象，金属贴片和金属地板间易形成波导传输模式，导致天线辐射效率降低；介质材料在高频段引入的介质损耗和色散现象也制约Vivaldi天线在宽带、高频段场合的应用；此外，印刷型Vivaldi天线功率容量较低，在高功率发射应用场合也受到限制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种金属Vivaldi天线阵，以解决现有技术中存在的不易模块化扩展、带宽受限的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种金属Vivaldi天线阵，包括多个Vivaldi天线单元和多个一维排列的安装底座；多个所述Vivaldi天线单元安装在多个一维排列的固定底座上，形成矩形栅格分布的天线阵；所述安装底座上镶嵌有毫米波连接器；所述Vivaldi天线单元的馈电端口固定在毫米波连接器上；所述Vivaldi天线单元的两侧对称设置有第二指数渐变槽线；沿所述第二指数渐变槽线向下延伸，Vivaldi天线单元两侧设置有对称的第一指数渐变槽线；所述Vivaldi天线单元与毫米波连接器的固定处设置有矩形匹配空腔；所述矩形匹配空腔靠近Vivaldi天线单元内部的一侧设置有天线谐振腔；所述天线谐振腔连接一侧第一指数渐变槽线的末端。

进一步的，所述毫米波连接器上设置有馈电探针；所述Vivaldi天线单元上设置有焊料填充孔；所述馈电探针固定在焊料填充孔上。

进一步的，所述馈电探针的直径为0.3mm。

进一步的，所述毫米波连接器为毫米波同轴连接器。

进一步的，所述安装底座的两端设置有天线安装定位孔；所述安装底座通过天线安装定位孔安装在天线阵列安装板上，形成阵列天线；所述毫米波连接器的底部不与天线阵列安装板接触；所述阵列天线的极化方向为45°。

进一步的，所述Vivaldi天线单元的厚度为1～1.4mm。

进一步的，所述天线谐振腔为圆柱结构，圆柱结构的直径为1～1.2mm。

进一步的，所述矩形匹配空腔的高度为0.45～0.75mm。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：