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使用基板集成透镜的2至18 GHz平衡双极Vivaldi天线设计

DOI：10.1080/02726343.2018.1543158 期刊：Electromagnetics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 传统平衡对跖维瓦尔第天线（BAVA）通常在E平面主瓣区域存在较深的波纹电平，且在上频段H平面波束宽度变化显著，这些缺点不利于超宽带（UWB）应用。为解决这些问题，本文在BAVA前端引入两种透镜配置：采用渐变折射率半圆柱透镜改善E平面主瓣波纹深度，使用圆柱透镜拓宽H平面波束宽度。这两种透镜与BAVA集成于同一基板，并通过基板上的一组空气填充孔组合实现透镜所需折射率。设计、制作并实验研究了带透镜的改进型BAVA（BAVA-Ls）。实测结果与仿真高度吻合。所提出的BAVA-Ls展现出优异性能：E平面主瓣波纹更小、H平面波束更宽、孔径效率更高、群延迟特性优良，同时在2至18GHz频段保持良好带宽特性。
作者： Ming Huang，Li Wang，Wensheng Qiao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为克服传统平衡对跖维瓦尔第天线（BAVA）在超宽带（UWB）应用中存在的E面主瓣区域深度纹波问题以及高频段H面波束宽度显著变化的问题。

研究成果

基于两种基片集成渐变折射率半圆柱透镜和圆柱透镜的改进型BAVA，在E面主瓣具有更小的波纹电平、H面更宽的波束宽度，并在9至18GHz频段内实现H面波束宽度的渐变调节，同时保持2至18GHz的良好带宽特性。配备H面透镜的BAVA在中高频段具有更高的H面峰值增益。此外，BAVA-L在整个工作频带内具有近乎恒定的幅度和低延迟色散。

研究不足

该研究聚焦于改善E平面主瓣的纹波水平和H平面的波束宽度，但未涉及其他潜在问题，例如E平面的波束偏移或进一步提高BAVA天线的方向性。

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