X頻段Vivaldi天線簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)方案

作者：時(shí)間：2012-03-01 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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ACE: normal; LETTER-SPACING: normal; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">　　圖8畫出了測(cè)量得到的S11結(jié)果(以dB為單位的log magnitude相對(duì)于頻率的曲線)，并與ADS仿真得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。從圖中可以看出，仿真結(jié)果和測(cè)量值非常匹配。兩個(gè)圖中的任何差別可能源自電纜和天線輸入之間的失配，因?yàn)樵诜抡嬷袥](méi)有考慮這一點(diǎn)。在仿真期間，輸入端口位于基板的邊緣。但在實(shí)際測(cè)量中，SMA連接器被焊接在天線基板的里面，因此實(shí)際的傳輸線要比仿真中使用的傳輸線短。

　　表2列出了對(duì)Vivaldi天線的S11 log magnitude性能的測(cè)量和仿真結(jié)果。感興趣的頻率是9.20GHz，在該頻率點(diǎn)仿真和測(cè)量得到的S11 log magnitude都低于-30dB。通過(guò)比較最小點(diǎn)的仿真和測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，S11 log magnitude性能均低于-40dB。這表明帶發(fā)射信號(hào)的低反射損耗幾乎被天線完成接收。9.20GHz處的任何差異可能是制造質(zhì)量引起的，雖然這個(gè)設(shè)計(jì)可以接受這些細(xì)微的差別。

　　表3對(duì)上述頻率范圍內(nèi)電平低于-15dB的S11 log magnitude仿真和測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。數(shù)據(jù)表明天線具有很寬的頻率范圍，而且設(shè)計(jì)可以在9.20GHz點(diǎn)工作得很好，因?yàn)榉抡婧蜏y(cè)量的S11參數(shù)值都小于-15dB。

　　在該Vivaldi天線設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)仿真和測(cè)量得到的S11相位有一些差別(圖9)。仿真只表明一次相位改變，而測(cè)量得到的數(shù)據(jù)表明有三次相位改變。在9.10到9.30GHz范圍內(nèi)發(fā)生了輕微的相位移動(dòng)。在9.20GHz點(diǎn)，仿真得到的相位結(jié)果是-77.738度，而在同樣頻率點(diǎn)測(cè)量得到的結(jié)果是49.710度，相差127.448度。

　　在9.20GHz點(diǎn)對(duì)Vivaldi天線的輻射方向圖進(jìn)行的仿真和測(cè)量結(jié)果如圖10所示，從中可以看出也有一些差別。仿真結(jié)果表明，天線并不以定向方式輻射，而測(cè)量結(jié)果是定向輻射的，而且當(dāng)天線和發(fā)射器面對(duì)面時(shí)輻射量很高。測(cè)量得到的輻射圖案與端射式方向圖相同，因此理論上講更精確。