應(yīng)用于UWB的對(duì)踵Vivaldi天線分析與設(shè)計(jì).pdf

1、本文研究用于超寬帶系統(tǒng)的Vivaldi天線。在該天線提出的二十多年時(shí)間里，Gazit對(duì)天線的饋源結(jié)構(gòu)做出了改進(jìn)，Langley通過(guò)在介質(zhì)基片中加入用以平衡電場(chǎng)的導(dǎo)體，降低了天線的交叉極化水平，這些改進(jìn)使得Vivaldi天線的性能逐漸趨于完善。本文的工作是繼續(xù)改善這種天線的性能或者在天線性能不變的前提下減小天線的尺寸。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了UWB技術(shù)的應(yīng)用背景及對(duì)UWB天線的要求，對(duì)比了各種Vivaldi天線的優(yōu)缺點(diǎn)。為精確仿真計(jì)算

2、對(duì)踵Vivaldi天線，需使用VBscript腳本進(jìn)行建模，文中介紹了使用VBscript腳本在HFSS環(huán)境下建模的方法。實(shí)際應(yīng)用中對(duì)踵Vivaldi天線末端的處理方法有很多種，本文主要對(duì)原始結(jié)構(gòu)、末端加寬結(jié)構(gòu)、末端圓弧結(jié)構(gòu)等三種對(duì)踵Vivaldi天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行頻域分析。我們發(fā)現(xiàn)，原始結(jié)構(gòu)的對(duì)踵Vivaldi天線方向性更強(qiáng)，最大輻射方向上增益較大，但其尺寸稍大；末端加寬的對(duì)踵Vivaldi天線尺寸可比原始結(jié)構(gòu)的Vivaldi天線尺寸減小，

3、但最大輻射方向上增益也有所降低，交叉極化性能也略差；末端為圓弧狀的對(duì)踵Vivaldi天線并沒(méi)有表現(xiàn)出比末端加寬的對(duì)踵Vivaldi天線更優(yōu)異的性能，這可能與天線末端圓弧選取的不合適有關(guān)。經(jīng)過(guò)對(duì)天線參數(shù)的反復(fù)選擇和仿真計(jì)算比對(duì)，本文設(shè)計(jì)的天線與前人相比尺寸更小，天線的頻域性能也有不同程度的改善。最后，由于UWB系統(tǒng)的特殊要求，本文使用CST軟件仿真分析了由發(fā)射天線和接收天線構(gòu)成的二端口網(wǎng)絡(luò)，得到該二端口網(wǎng)絡(luò)的脈沖響應(yīng)及傳輸系數(shù)的相位曲線。