本发明专利技术公开了一种采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线，属于超宽带天线技术领域。本发明专利技术所述天线包括介质基板、反对称印刷在基板两侧且侧边经椭圆形修剪的金属辐射臂、微带线转平行双线馈电巴伦、金属地板、位于两金属辐射臂中间的倒三角形金属贴片、位于两金属辐射臂下方的长条形金属贴片和同轴接头。本发明专利技术所述天线保持了低剖面，有利于与载体一体化并保持整体低散射特性；加入的两种金属寄生贴片拓展了带宽，实现了小型化，有利于组成阵列实现大角度波束扫描；天线金属面积较小，有利于低散射设计。射设计。射设计。
【技术实现步骤摘要】
一种采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线
[0001]本专利技术属于超宽带天线
，具体涉及一种采用寄生结构加载的对踵维瓦尔第Vivaldi天线。
技术介绍
[0002]天线，本质是导行电磁波和空间电磁波的转换器，可以发射和接收电磁波。作为雷达系统中重要的组成部分，天线性能的好坏直接决定着雷达探索目标的距离远近、精度高低，随着雷达系统的不断发展，对天线带宽、增益、方向图、极化等性能指标提出了更高的要求。
[0003]对于雷达天线，除了要求具备一定的辐射能力，还需要限制其尺寸，如果选用小尺寸天线作为阵元，不仅可以在横向相同面积下扩大阵列规模，还可以在纵向低剖面的情况下与安装平台表面实现共形，因此小型化天线非常适合雷达、通信领域。
[0004]对踵Vivaldi天线是一种端射天线，其最大辐射方向与金属辐射臂所在平面平行。由于能量从指数渐变的槽线辐射到自由空间中，电磁波的频率随着槽线宽度由高到低，因此具有很宽的工作带宽，并且增益可观，馈电结构简单，能组成阵列实现大角度波束扫描，上述优点使得对踵Vivaldi天线十分契合雷达天线对于宽带、高增益、波束扫描的要求，但现有的对踵Vivaldi天线剖面高，不利于满足雷达系统的低散射需求。
[0005]申请号为201710368111.1，专利技术名称为“一种基于寄生贴片加载技术的对踵Vivaldi天线”的中国专利申请，公开了一种对踵Vivaldi天线，延长了介质基板长度，在两金属辐射臂之间的辐射槽线区域加入了三个两端削尖的矩形金属贴片，用于提高天线增益和定向性；但该天线由于延长介质基板长度，因此剖面高，不适用于雷达系统。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线，在保证低剖面的情况下拓展Vivaldi天线带宽，实现天线小型化，从而满足组成阵列的条件，达到雷达系统中对于宽带、高增益、波束扫描、低散射的要求。
[0007]本专利技术所提出的技术问题是这样解决的：一种采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线，包括介质基板1、金属辐射臂2、馈电巴伦3、金属地板4、第一金属贴片5、第二金属贴片6和同轴接头7；介质基板1垂直放置，金属地板4水平放置，介质基板1下边缘与金属地板4接触；金属地板4打孔，孔径大小能够使得同轴接头7穿过；馈电巴伦3为微带线转平行双线结构，微带线转平行双线结构包括依次连接微带线段301和平行双线段302；微带线段301包括微带线段的带线3011和微带线段的地板3012，平行双线段302包括平行双线段的第一带线3021和平行双线段的第二带线3022；微带线段的带线3011和平行双线段的第一带线3021印刷于介质基板1的正面，宽度一致；微带线段的地板3012和平行双线段的第二带线3022印刷于介质基板1的背面，微带线段的地板3012呈
指数渐变至与平行双线段的第二带线3022宽度一致；微带线段的地板3012的下边缘与金属地板4接触；同轴接头7的内导体穿过金属地板4的通孔与馈电巴伦3中微带线段的带线连接，外导体连接金属地板4；两个金属辐射臂2印刷在介质基板1的前后表面，关于介质基板1的纵轴呈180
°
中心旋转对称；两个金属辐射臂2分别由平行双线段302的末端向左上角和右上角延伸，起始端宽度与平行双线段302宽度一致；金属辐射臂2的轮廓呈指数渐变，末端呈直角且与介质基板1的边平行；金属辐射臂2末端的侧边经修剪形成槽口，槽口为单槽或波纹式多槽；两个第一金属贴片5位于两个金属辐射臂2的中间位置，对称印刷在介质基板1的前后表面；第一金属贴片5呈倒三角形、圆形、半圆形或方形；四个第二金属贴片6位于金属辐射臂的下方，下边缘与金属地板4之间留有缝隙，侧边与介质基板1的边缘重合，对称印刷在介质基板1的前后表面；第二金属贴片6呈三角形或长条形。
[0008]进一步的，金属辐射臂2末端的侧边经椭圆形修剪形成单槽。
[0009]进一步的，第一金属贴片5呈倒三角形，底边与介质基板1的上边缘平行并留有缝隙，两条侧边可进行弧状修剪。
[0010]进一步的，第二金属贴片6呈长条形，上边缘进行指数渐变修剪。
[0011]进一步的，介质基板1选用高分子材料、陶瓷、金属氧化物或泡沫。
[0012]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术所述天线引入两种金属寄生贴片工作，使得带宽接近三倍频，与未加入寄生贴片的标准对踵Vivaldi天线相比，相对带宽增加了25.9%，拓展了带宽；（2）本专利技术所述天线尺寸小，剖面低，实现了小型化，有利于与载体表面共形并保持整体低散射特性；宽度窄，有利于作为单元天线组成阵列实现大角度波束扫描；（3）本专利技术所述天线的金属面积仅为介质基板面积的34%，天线金属面积较小，有利于低散射设计。
附图说明
[0013]图1为本专利技术所述对踵Vivaldi天线的整体结构示意图；图2为本专利技术所述对踵Vivaldi天线的正面透视图；图3为本专利技术所述对踵Vivaldi天线的背面透视图；图4为本专利技术所述对踵Vivaldi天线的左视图；图5为本专利技术所述对踵Vivaldi天线第一寄生贴片为圆形的替代方案结构示意图；图6为本专利技术所述对踵Vivaldi天线第一寄生贴片为半圆形的替代方案结构示意图；图7为本专利技术所述对踵Vivaldi天线第二寄生贴片为三角形的替代方案结构示意图；图8为实施例所述采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线不同寄生贴片的驻波对比结果图；图9为实施例所述采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线不同高度长条形寄生贴片的驻波对比结果图；
图10为实施例采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线组1
×
8线阵的结构示意图；图11为实施例采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线组1
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8线阵各单元的有源驻波结果图；图12为实施例采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线组1
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8线阵0.6f0GHz时不同扫描角度的方向图；图13为实施例采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线组1
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8线阵f0GHz时不同扫描角度的方向图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步的说明。
[0015]本实施例提供一种采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线，其整体结构示意图如图1所示，正面透视图如图2所示，背面透视图如图3所示，左视图如图4所示，包括介质基板1、金属辐射臂2、馈电巴伦3、金属地板4、第一金属贴片5、第二金属贴片6和同轴接头7。
[0016]介质基板1垂直放置，金属地板4水平放置，介质基板1下边缘与金属地板4接触；金属地板4打孔，孔径大小能够使得同轴接头7穿过；本实施例中，同轴接头7可以根据频段选择N型、SMA或2.92等各种规格。
[0017]馈电巴伦3为微带线转平行双线结构，微带线转平行双线结构包括依次连接微带线段301和平行双线段302；微带线段301包括微带线段的带线3011和微带线段的地板3012，平行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用寄生结构加载的对踵Vivaldi天线，其特征在于，包括介质基板(1)、金属辐射臂(2)、馈电巴伦(3)、金属地板(4)、第一金属贴片(5)、第二金属贴片(6)和同轴接头(7)；介质基板(1)垂直放置，金属地板(4)水平放置，介质基板(1)下边缘与金属地板(4)接触；金属地板(4)打孔，孔径大小能够使得同轴接头(7)穿过；馈电巴伦(3)为微带线转平行双线结构，微带线转平行双线结构包括依次连接微带线段(301)和平行双线段(302)；微带线段(301)包括微带线段的带线(3011)和微带线段的地板(3012)，平行双线段(302)包括平行双线段的第一带线(3021)和平行双线段的第二带线(3022)；微带线段的带线(3011)和平行双线段的第一带线(3021)印刷于介质基板(1)的正面，宽度一致；微带线段的地板(3012)和平行双线段的第二带线(3022)印刷于介质基板(1)的背面，微带线段的地板(3012)呈指数渐变至与平行双线段的第二带线(3022)宽度一致；微带线段的地板(3012)的下边缘与金属地板(4)接触；同轴接头(7)的内导体穿过金属地板(4)的通孔与馈电巴伦(3)中微带线段的带线(3011)连接，外导体连接金属地板(4)；两个金属辐射臂(2)印刷在介质基板(1)的前后表面，关于介质基板(1)的纵轴呈180
°
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【专利技术属性】
技术研发人员：宗显政，丁俊杰，胡俊，聂在平，孙胜，陈涌频，阙肖峰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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