袁 晶 王元源 华根瑞

(西安电子工程研究所 西安 710100)

1 引言

超宽带(Ultra Wide-Band，UWB)技术起源于二十世纪五十年代末［1，2］，上世纪六十年代就已经出现了有关UWB的发射机和接收机技术。近年来，信号处理、半导体固态器件的超宽带技术的发展迅猛，使得宽带、超宽带系统进一步走入工程化。超宽带技术具有抗干扰能力强，保密性好等诸多优势，在通信与雷达领域得到日益广泛的应用。而作为UWB系统关键设备的超宽带天线，其功能应用、设计方法及制造工艺均已成为国内外研究的热点。

此外，为了应对未来战场日益恶劣的复杂电磁环境，同时降低电子系统的体积与重量，今后的趋势是在各类军用载体平台上实现雷达、电子战、通信、导航定位等多项功能的集成融合，即综合射频的概念。而实现该目标的核心技术就是天线孔径的综合设计，为了能实现天线的孔径共享，覆盖雷达、电子战、通信和导航等多波段的超宽带阵列天线技术将是重要的研究基础。因此，超宽带阵列天线技术有着十分宽广的应用前景。

基于以上需求，本文设计并加工了一维超宽带阵列天线，其辐射单元采用锥形渐变开槽辐射器［3～6］(Vivaldi天线)。通过在阵中优化参数使单个天线单元在6～18GHz频带内拥有良好的驻波特性，同时其口径尺寸小于高频端波长。整个阵列经由阻抗渐变的微带功分器［7］级联馈电，在6～18GHz频带范围内不但驻波比小于2.1，并且表现出优良的辐射特性。

2 工作原理与设计

2.1 天线单元设计

超宽带阵列采用Vivaldi天线作为阵列单元，Vivaldi天线是一种非周期、渐变的行波天线，它由呈指数规律变化的槽线构成，将介质板上的槽线宽度逐渐加大，形成喇叭口向外辐射或向内接收电磁波。……