CN107681265A - 一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线 - Google Patents

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朱战发
赵广峰
文春华
刘跃
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    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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Abstract

本发明提供了一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线，包括第一天线单元和第二天线单元，两天线单元均为Vivaldi天线，第一天线单元和第二天线单元均包括介质板，在介质板的上表面印制有天线辐射部分，在第一天线单元的上部中缝处开设有第一槽口，在第二天线单元的下部中缝处开设有第二槽口，第二槽口嵌插在第一槽口内，使第一天线单元和第二天线单元呈十字交叉连接在一起。天线辐射部分包括两个左右对称的辐射臂，两个辐射臂的中部均设置有开槽折线，开槽折线为自下而上逐级抬高的阶梯状，开槽折线的一端与介质板的侧边相连。本发明通过在天线辐射臂上设置开槽折线，可以明显改善天线在宽频带内的阻抗匹配，尤其是天线在低频段内的阻抗匹配。

Description

一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线
技术领域
本发明涉及宽带双极化探头天线领域，具体涉及一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线。
背景技术
传统平面近场测量受限于探头天线的频段窄，只有一种极化，这些不足导致平面近场测试步骤繁琐、效率低下。为了实现快速高精度的近场测试，宽频带、双极化探头天线正被大量的应用在近场测量当中。目前市场上也有一些基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线，例如，苏萌《天线近场快速测量系统的超宽带探头设计》，西安电子科技大学硕士学位论文，文献中提出的宽带双极化探头天线，为了实现在宽频带内的阻抗匹配在天线辐射臂上加载贴片电阻，这样会导致天线效率与天线增益的降低。
发明内容
针对现有的宽带双极化探头天线在天线辐射臂上加载贴片电阻，导致天线效率与天线增益的降低的问题，本发明提供了一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线。
本发明采用以下的技术方案：
一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线，包括大小相同的第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元和第二天线单元均包括介质板，在介质板的上表面印制有天线辐射部分，在第一天线单元的上部中缝处开设有第一槽口，在第二天线单元的下部中缝处开设有第二槽口，第一槽口和第二槽口的长度之和等于介质板的长度，第一槽口的宽度和第二槽口的宽度均等于介质板的厚度，第二槽口嵌插在第一槽口内，使第一天线单元和第二天线单元呈十字交叉连接在一起；
所述天线辐射部分包括两个左右对称的辐射臂，两个辐射臂的中部均设置有开槽折线，两个辐射臂上的开槽折线相互对称，所述开槽折线为自下而上逐级抬高的阶梯状，开槽折线的一端与介质板的侧边相连。
优选地，所述介质板的型号为Rogers 5880，介电常数为2.2，介质板为正方形，介质板的长度和宽度均为25毫米，介质板的厚度为0.508毫米。
优选地，所述开槽折线为三阶阶梯形状。
本发明具有的有益效果是：
本发明提供的基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线，在天线辐射臂上设置开槽折线，开槽折线导致天线辐射臂上的电流与未加载开槽折线的天线辐射臂上的电流相比具有更长的路径，可以明显改善天线在宽频带内的阻抗匹配，尤其是天线在低频段内的阻抗匹配。
本发明所提出的基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线与现有的基于Vivaldi天线的宽带双极化天线相比具有增益高，效率高，辐射稳定等优点。
附图说明
图1为第一天线单元天线辐射部分的结构示意图。
图2为第二天线单元天线辐射部分的结构示意图。
图3为第一天线单元天线馈电部分的结构示意图。
图4为第二天线单元天线馈电部分的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
结合图1和图4，一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线，继承了Vivaldi天线自身所具有的宽频带特性，实现双极化。
具体包括大小相同的第一天线单元1和第二天线单元2，第一天线单元和第二天线单元均包括介质板，在介质板的上表面印制有天线辐射部分，介质板下表面的天线馈电部分，印刷部分为金属层。天线馈电部分如图3和图4所示。
介质板的型号为Rogers 5880，介电常数为2.2，介质板为正方形，介质板的长度和宽度均为25毫米，介质板的厚度为0.508毫米。
在第一天线单元1的上部中缝处开设有第一槽口4，在第二天线单元2的下部中缝处开设有第二槽口5，第一槽口4和第二槽口5的长度之和等于介质板的长度，第一槽口的宽度和第二槽口的宽度均等于介质板的厚度，第二槽口5嵌插在第一槽口4内，使第一天线单元和第二天线单元呈十字交叉连接在一起，组成宽带双极化探头天线。
天线辐射部分包括两个左右对称的辐射臂，两个辐射臂的中部均设置有开槽折线6，两个辐射臂上的开槽折线6相互对称，开槽折线的宽度为0.5毫米，开槽折线处无金属层。
开槽折线6为自下而上逐级抬高的阶梯状，开槽折线为三阶阶梯形状。开槽折线的一端与介质板的侧边相连。
开槽折线6导致天线辐射臂上的电流与未加载开槽折线的天线辐射臂上的电流相比具有更长的路径，可以明显改善天线在宽频带内的阻抗匹配，尤其是天线在低频段内的阻抗匹配。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线，包括大小相同的第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元和第二天线单元均包括介质板，在介质板的上表面印制有天线辐射部分，其特征在于，在第一天线单元的上部中缝处开设有第一槽口，在第二天线单元的下部中缝处开设有第二槽口，第一槽口和第二槽口的长度之和等于介质板的长度，第一槽口的宽度和第二槽口的宽度均等于介质板的厚度，第二槽口嵌插在第一槽口内，使第一天线单元和第二天线单元呈十字交叉连接在一起；
所述天线辐射部分包括两个左右对称的辐射臂，两个辐射臂的中部均设置有开槽折线，两个辐射臂上的开槽折线相互对称，所述开槽折线为自下而上逐级抬高的阶梯状，开槽折线的一端与介质板的侧边相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线，其特征在于，所述介质板的型号为Rogers 5880，介电常数为2.2，介质板为正方形，介质板的长度和宽度均为25毫米，介质板的厚度为0.508毫米。
3.根据权利要求1所述的一种基于Vivaldi天线的宽带双极化探头天线，其特征在于，所述开槽折线为三阶阶梯形状。
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