【技术实现步骤摘要】
一种超宽带圆极化Vivaldi天线
[0001]本专利技术属于天线
,具体涉及一种超宽带圆极化Vivaldi天线。
技术介绍
[0002]圆极化天线由于具有抗多径效应和对天线极化方向不敏感等优点,在卫星通信、雷达探测和无线通信系统中得到了广泛的应用。圆极化Vivaldi天线尤其具备超宽带、低成本、单向辐射和易于制造等优势,但Vivaldi天线囿于其辐射原理,口径尺寸较大,在天线的具体应用上造成了许多困难。
[0003]圆极化Vivaldi天线的实现形式,总体来讲可以分为两类:第一类包括:两个正交放置的线极化Vivaldi天线单元、一分二功分和移相器;第二类包括:四个对中旋转放置的Vivaldi天线或类Vivaldi天线结构以及与天线相连的一分四90
°
顺序相位馈电网络。第一类的实现原理较为简单,且由于电性能和Vivaldi天线的电性能相关,具有超宽带阻抗匹配和单向端射特性;(一般认为天线的倍频带宽大于2时即可视为超宽带,或使用相对带宽表征,当相对带宽大于25%或相对带宽大于20%且绝对带宽待遇500MHz时,也可视为超宽带)但是基于这种实现形式的天线口径较大,天线口径的小型化完全依赖于天线单元的尺寸,小型化发展受技术局限影响严重。相较于第一类、第二类的设计自由度提升明显,可以针对拓展带宽和小型化口径进行优化设计,但现有的此类小型化技术,往往建立在牺牲天线的带宽或方向图稳定性的基础上,存在技术缺陷。
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题,本专利技术提 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超宽带圆极化Vivaldi天线,其特征在于,包括:旋转对称天线(1)和馈电网络(2);所述旋转对称天线(1)设置于所述馈电网络(2)上;所述旋转对称天线(1)包括:四个Vivaldi天线单元(10),所述四个Vivaldi天线单元(10)依次两两正交连接;所述四个Vivaldi天线单元(10)均与所述馈电网络(2)固定连接;其中,所述Vivaldi天线单元(10)包括:辐射臂(101)、第一地平面(102)和衬底(106);所述辐射臂(101)和所述第一地平面(102)均设置于所述衬底(106)的第一面上,所述辐射臂(101)的第一侧连接所述第一地平面(102);后一个所述Vivaldi天线单元(10)的第一地平面(102)连接前一个所述Vivaldi天线单元(10)的辐射臂(101)的第二侧,并作为前一个所述Vivaldi天线单元(10)的第二地平面(103);前一个所述Vivaldi天线单元(10)的第二地平面(103)与前一个所述Vivaldi天线单元(10)的衬底(106)相交,且前一个所述Vivaldi天线单元(10)的第二地平面(103)关于相交线对称设置。2.根据权利要求1所述的超宽带圆极化Vivaldi天线,其特征在于,所述Vivaldi天线单元(10)还包括:馈电导带(104);所述馈电导带(104)设置于所述衬底(106)的第一面上,位于所述辐射臂(101)的第一侧的同侧;所述馈电导带(104)的第一端连接所述辐射臂(101),所述馈电导带(104)的第二端连接所述馈电网络(2)。3.根据权利要求1所述的超宽带圆极化Vivaldi天线,其特征在于,所述第一地平面(102)的长度L为:L=l
×
R+l2;其中,l为辐射臂的长度;R为第一系数;l2为馈电导带的长度。4.根据权利要求1所述的超宽带圆极化Vivaldi天线,其特征在于,前一个所述Vivaldi天线单元(10)的辐射臂(101)由外锥削曲线、内锥削曲线、馈电导带(104)和第一地平面(102)围合,所述外锥削曲线远离所述馈电网络(2)设置,所述内锥削曲线靠近所述馈电网络(2)设置;其中,前一个所述Vivaldi天线单元(10)的外锥削曲线和第一地平面(102)以及后一个所述Vivaldi天线单元(10)的第一地平面(102)之间形成辐射缝隙。5.根据权利要求4所述的超宽带圆极化Vivaldi天线,其特征在于,所述外锥削曲线y
outerdege
为:y
outerdege
=w
·
(exp(k1·
x1)
‑
1)/(exp(k1·
l)
‑
1)+w
g
;其中,w为辐射臂的宽度;k1为外锥削曲线的弯曲指数;x1为外锥削曲线在x轴上的坐标值;w
g
为外锥削曲线的起点与后一个Vivaldi天线单元的第一地...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴边,孙小渊,郭可心,宋祥壮,谢晗宇,范逸风,
申请(专利权)人:中国航天科工集团八五一一研究所,
类型:发明
国别省市:
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