一、 概述
(一)Vivaldi天线
1979年, Gibsort 在The Vivadi serial中正式提出了Vivaldi天线。作为一种超宽带印刷缝隙天线, Vivaldi天线与它的前身线性锥形缝隙天线( linearly tapered slot antenna LTSA))不同,它的锥形缝隙是两条对称的非线性的指数渐进函数。这种独特的结构使得它的有效的辐射区域会随着频率而发生变化,具有很宽的阻抗带宽;同时也使得它成为了第一种兼具可观增益和低旁瓣的端射天线。
Vivaldi天线的特殊性能使得它自诞生之日起就颇受关注,经过多年的发展更是演变出了多种新型结构。但总的来说,目前主流的Vivaldi天线主要还是传统Vivaldi天线、对踵Vivaldi天线、平衡对踵Vivaldi天线这三种。
传统的Vivaldi天线将金属贴片覆盖在介质基板的两侧,一侧贴片用来开槽线,而天线的另一面用来构成接地板。天线的加工工艺简单便于制作。对于该种天线的性能参数,天线的开放曲线的类型对于天线的影响很大。同时,根据天线槽线的类型不同,天线又可以细致的分为三类:如果天线的槽线为渐变指数槽线,那么该种天线就称作指数锥削槽天线;此外还有恒宽槽线天线,线性渐变槽线天线。
对踵Vivaldi天线的结构由传统的单层贴片结构转变为双层相对的贴片结构,馈电方式也转变为微带线向平行双线过渡的方式。该种结构的Vivaldi天线有效地利用了介质板的空间,改善了阻抗匹配。