超寬帶異面Vivaldi接收天線的設計與研究

由方程看出，參數c1和c2是影響曲線變化速度最明顯的參數，它們也直接影響天線的開口大小，進而影響接收天線的低頻特性，即在頻率較低時反射系數的優劣。通過掃描，發現c1和c2對S11參數的影響如圖2。

（a）參數c1對S11的影響

（b）參數c2對S11的影響

圖2參數c1和c2對S11的影響圖

從圖2可以看出，c1和c2對S參數確實有明顯的影響，當c1=66，c2=26時，S參數存在最優解，優于它們取其他值的情況。經過掃描，發現方程內其他參數對天線性能也有些影響，還有倒角半徑r也會影響S參數，取r=30時為最優，如圖3。

圖3倒角半徑r對S參數的影響

經過優化，得到未加巴倫過渡時單天線的最優參數表如下

表1未加巴倫過渡時單天線的最優參數表

按照表1所取參數，通過仿真，得到S參數如圖4，方向圖如圖5.

圖4優化后天線S參數圖

圖5優化后天線各頻率E面方向圖

由圖4可以看出，未加巴倫時天線的最低頻率為318MHz（以-10dB為標準），但是在450MHz和750MHz處存在兩個小的阻帶，這是由于饋電處的阻抗不匹配造成的。從圖5可以看出，該天線在各個頻率的方向圖相差不大，E面方向圖有良好的全向性，即對接收時天線的擺放角度要求不高，這對于接收天線是必須要求的。

3線性漸變巴倫過渡的設計

如圖6所示，該巴倫過渡為從微帶到平行雙線的過渡，介質基片采用和天線一樣的材料，，厚度,長寬。為了使結構簡單，易于加工，從微帶段到雙線段采取線性過渡。為了驗證過渡效果，采取背靠背過渡形式進行檢驗。

圖6天線的平衡饋電巴倫設計

（a）參數w1對巴倫S11的影響

（b）參數w2對巴倫S11的影響

圖7參數w1和w2對巴倫的S11參數影響圖