官 伟，秦 浩，张小林

(华东电子工程研究所，合肥 230088)

1 引言

现代电子对抗、宽带通信等领域对作为射频前端的天线要求越来越高，宽频带适应频域宽开的要求，宽角扫描则能够带来更大的空域覆盖范围，多极化使得系统克服了极化失配带来的增益损失。本文设计一种宽带宽角扫描双极化vivaldi 阵列天线，在其工作频带1～6 GHz 内，扫描角度达到±60°，天线单元阵中驻波小于1.5，能够很好地适应上述要求。

2 宽带宽角扫描天线单元设计

微带天线以其体积小、重量轻、低剖面、能与载体共形等特点得到广泛应用。对于微带天线来说，宽频带和小型化是其发展方向［1］。作为一种宽频带、高增益的行波缝隙天线，vivaldi 天线适合作该阵列天线的基础单元。所以，考虑采用微带形式设计该vivaldi 天线单元［2-4］，其基本原理是:通过微带传输线把能量耦合到天线贴片上并辐射，其逐渐变宽形成喇叭口形状的缝隙结构是辐射或接收能量的主体，其中不同的工作频点对应相应的λ/2的缝隙宽度(λ为该频点的波长），如图1所示。

该天线的结构比较简单，由两层微带板粘合而成，其中最顶层、中间层和最底层为金属，如图2所示。最顶层和最底层金属结构是相同的，均为槽线(如图1 实线所示）的缝隙结构。槽线由3 部分构成，第1 部分是圆形槽线，对微带传输起到阻抗匹配作用；第2 部分是矩形槽线，和微带传输线起到相互耦合传输电磁波的作用；第3 部分是渐变槽线，对天线所辐射的电磁波起到引向作用。中间层是馈电的微带线(虚线所示），微带线的终端为扇形结构，主要起到终端负载匹配作用，微带线通过该介质板向槽线耦合馈电。……