Vivald i天线是端射式辐射, 电场矢量与介质基板平行；在它的两个主要辐射面上，其辐

射场是线性极化的[1]。 在E面和H面间的平面上是椭圆极化，它的辐射场在E面和H面上几乎有

 

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相同的波束宽度, 具有非常好的对称性, 交叉极化电平和很低的旁瓣[1]。

2.4.3 Vivald i 天线频带展宽的若干技术

如下图所示，Berud Schuppert提出了微带线-槽线耦合馈电的四种结构，通过实验数据分 析，结构（c）有着最优的阻抗带宽，但是由于这种结构在加工时需要让槽线边缘与微带线末 端短接，难度很大，并不实用。因此，人们退而求其次。Vivald i天线结构正是由图（d）中 的结构演变而来，该结构加工方便，广受欢迎。

 

 

图 2.6 四种微带线-槽线馈电结构 1998年，M．M．Zinlerls及R.Sloan等人提出了一种新的微带线-槽线巴伦，即将微带线和

槽线末端均改为扇形。实验表明，这种新型巴伦拥有较好的能量传输特性，并且，工作带宽可 达到五倍频程。因此，该新型结构很快得到广泛应用。后来，槽线的扇形末端渐渐演变成为圆 形或矩形末端。本文所讨论的经典Vivald i天线采用的便是扇形微带线末端、圆形槽线末端的 结构，如下图所示。

 

 

图 2.7 扇形槽线末端巴伦

2006年，Wenhua Tu与Kai Chang又提出了一种新型微带线-槽线巴伦，如下图所示。

 

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图 2.8 多段阻抗变换巴伦 该巴伦将原微带线改换成了多段的阻抗变换，借此让微带线特性阻抗能平滑过渡，同时使

微带线末端与槽线的扇形短截线更好地耦合。经过改良后，该巴伦在2.7-10.4GHz频段内，插 入损耗小于3dB，回波损耗小于-15dB。虽然本文没有将其作为讨论重点，但作为了解，我们 还是可以清楚地看到该结构的优势所在。

2.5 Vivald i 天线设计过程

Vivald i 天线的设计,主要是对上述第二章第三节指出的天线各部分参数进行计算和确定。

2.5.1 天线介电常数的设计：

首先确定介质基片的选材, 由于工作频率在 S 波段以下, 因此设定为介电常数 r = 4.4, 损耗正切为 0.02 的 FR-4 板材，即玻璃钢纤维强化聚四氟乙烯材料，上覆铜板。基板长 L=345mm，宽 W=263.7mm，厚度 h= t =2.5mm。然后利用这个设定可计算出介质基板的有效 介电常数 e 。（等效 介电常数一般对微带线来说的，有效 介电常数一般指和空气介电常数对 比的。）

 

 

2.5.2 天线渐变槽线的设计：

首先考虑到的是槽线口径宽度，它由工作频率范围的最低和最高截止频率决定。一般来说， 槽线缝隙最宽处是低频截止频率所对应的工作波长的1.3 倍,最窄处宽度为高频截止频率所对 应的工作波长的2% 左右, 并且取3一5个工作波长作为馈电部分与辐射部分之间的过渡28[2]。这文献综述

里涉及到一些公式。如波长公式， 

 

然后考虑的是渐变缝隙的设计。根据天线带宽、电压驻波比和增益的设计要求,首先采用 Gibson提出的Vivald i天线指数模型公式[5]。即 HFSS的Vivaldi天线的仿真设计(6):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_76953.html