一种基于带状线馈电vivaldi天线的低剖面设计.doc

毕业设计 设计题目： 一种基于带状线馈电 Vivaldi天线的低剖面设计 学生姓名： 卢保军 学 号： 专业班级： 电子信息科学与技术11-02班 指导教师： 桑磊 院系名称： 计算机与信息学院 2015 年 6 月 6 日 目录 一种基于带状线馈电Vivaldi天线的低剖面设计 1 摘要................................................................... 1 Abstract................................................................ 2 1 绪论 4 1.1 课题背景 4 1.2 国内外研究现状 4 1.3 本文的主要结构安排 5 2 Vivaldi天线原理及设计 6 2.1 Vivaldi天线原理 6 2.1.1 比例变换原理 6 2.1.2 Vivaldi天线的辐射原理 7 2.1.3 Vivaldi天线上的电流分布 8 2.1.4 Vivaldi天线的馈电结构 8 2.2 带状线馈电Vivaldi天线设计 9 2.3 仿真结果和分析 10 2.4 本章小结 12 3 基于带状线馈电Vivaldi天线的低剖面设计 13 3.1 引言 13 3.2介质基板上加金属周期凹槽 13 3.3 带状线金属板侧边开周期栅栏 16 3.4 带状线金属板侧边及后边均开周期栅栏 19 3.5 本章小结 30 总 结 32 致 谢 34 参考文献 35  一种基于带状线馈电Vivaldi 天线的低剖面设计 摘 要：本文在带状线槽线-馈电 Vivaldi 天线的基础上，研究了低剖面技术，先后使用了加周期金属凹槽、侧向栅栏和后方纵向开槽的方法对小型化技术进行探索。 首先设计了一覆盖频段为15 GHz~25 GHz、带状—槽线馈电方式的传统 vivaldi天线，并运用高频结构仿真器对设计的天线进行仿真。仿真结果表明，该传统Vivaldi天线-10dB覆盖频段为14.4672 GHz~27.3000 GHz，且主瓣增益约为7dB。 其次，运用加周期金属凹槽、侧边开槽和后方开槽等方法对设计的传统vivaldi天线进行改进，以期望得到覆盖范围更广的频带宽度以及更大的主瓣增益。从而能够通过对比的方法寻找出相对优良的低剖面设计方案。软件仿真结果表明，在三种低剖面设计方案中，侧边开槽能够有效地拓宽传统vivaldi天线-10dB频带宽度、后方开槽能够有效地降低传统vivaldi天线的后瓣增益，从而达到增大主瓣增益的效果。 最后，对所设计传统vivaldi天线运用侧、后方开槽方式实现低剖面设计。参数扫描结果表明，改进后vivaldi天线的介质基板长度为28mm与所设计传统vivaldi天线的介质基板长度为39mm有着相近的频带宽度以及主瓣增益。即通过侧边开槽和后方开槽能够实现带状线馈电传统vivaldi天线的低剖面设计。 关键词：带状线槽线-馈电Vivaldi天线，小型化技术，低剖面设计，频带宽度，主瓣增益，侧向栅栏，后向栅栏，介质板。 A Low-profile Design Based on the Vivaldi Antenna that fed by Strip Line Abstract: In this thesis, Miniaturization of the vivaldi antenna that fed by strip lines-slot is researched. Periodic metal groove, plus fence method in the side and plus fence method in the behind are put to use. First of all, a conventional vivaldi antenna that fed by strip lines-slot is designed, and it’s bandwidth ranging from 15GHz to 25GHz. The?simulated data obtained by the HFSS software shows that the conventional Vivaldi antenna’s real -10dB