白红燕，张旭翔，吴其磊



一种小面积馈电共面Vivaldi天线

白红燕，张旭翔，吴其磊

（南京邮电大学 电子科学与工程学院，江苏 南京 210003）

设计了一种小面积馈电、增益平稳的小型化共面Vivaldi天线。该天线馈电部分的设计基于等效电路分析方法，通过在馈电耦合处设计了弯折型馈电微带线槽边短路与槽线开路的结构，有效减小了天线馈电面积。在此基础上，运用线性渐变的四分之一波长开槽及槽间寄生贴片加载技术，显著提高并稳定了天线增益。利用电磁仿真软件HFSS对该天线进行了建模分析。仿真结果表明该天线平面尺寸为60 mm×53.1 mm，工作频段为3~11 GHz，在工作频带内增益稳定在7~9 dBi内，辐射效率超过80%，波束稳定，满足室内通信测量及探测成像等领域的FCC超宽带应用需求。

共面Vivaldi天线；小面积馈电；开槽；寄生贴片；小型化；增益平稳

近年来，超宽带天线已广泛应用于无线通信、生物医学探测以及雷达系统等领域[1-4]。由于超宽带天线通常会使用在各种终端中，则必须面对低剖面、结构简单、小型化等要求，性能与尺寸之间的权衡成为考虑的重点。其中Vivaldi天线由于其工作频带宽、增益稳定、波束对称、便于集成与结构简单等特点，已进入超宽带天线应用的优先选择行列。

一般来说，渐变槽线天线的设计主要集中在渐变槽线外形和馈电方式上，槽线外形主要作用在于满足天线的辐射条件并控制天线的方向图形状，而天线带宽很大程度上由馈电部分决定。对于共面Vivaldi天线来说，馈电结构的设计主要集中在槽线和其他传输线的转换结构上，Vivaldi天线的主要馈电结构有同轴线-槽线馈电、共面波导-槽线馈电和微带线-槽线馈电三种。……