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Vivaldi辐射单元

更新时间：2026-07-09 12:35:26 大小：15K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：vivaldi辐射单元 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、Vivaldi辐射单元概述

Vivaldi天线最早由Gibson于1979年提出，属于渐变槽线天线的一种，是典型的端射式行波天线，因辐射方向图类似音乐中Vivaldi节拍的渐强记号“<”而得名。作为超宽带天线的核心组成单元，Vivaldi辐射单元凭借宽频带、低剖面、端射辐射、增益随频率稳定提升的优异特性，被广泛应用于超宽带通信、探地雷达、成像系统、相控阵等领域。

二、基本结构与工作原理

（一）基本结构

典型Vivaldi辐射单元的核心结构主要分为三个部分：

1. 馈电结构：常见的馈电方式包括微带线-槽线耦合馈电、共面波导馈电、同轴线直接馈电等，其中微带线-槽线耦合馈电应用最广，通过介质基板两侧的金属结构实现能量耦合，结构简单且易于加工。

2. 渐变开槽辐射区：这是Vivaldi单元的核心辐射区域，开槽轮廓通常按照指数曲线规律渐变张开，开口宽度随长度逐渐增加，也有部分设计采用线性渐变、抛物线渐变等轮廓形式。

3. 寄生终端/基片：一般采用低损耗印刷电路板介质基片，部分设计会在开槽末端添加寄生枝节或截止结构，优化阻抗匹配特性，抑制表面波。

（二）工作原理

Vivaldi辐射单元属于行波天线，其工作原理基于渐变槽线的行波辐射机制：当电磁波从馈电结构输入到槽线后，会沿着渐变张开的槽线以行波形式向外传播，槽线的特性阻抗随着开口宽度的增加逐渐升高，近似与自由空间波阻抗匹配；在槽线宽度增长到与工作波长可比拟的位置，电磁波会从槽线耦合到自由空间向外辐射，频率越高，辐射位置越靠近开槽开口端，频率越低，辐射位置越靠近槽线内侧位置。

由于渐变结构能够在很宽的频率范围内保持阻抗匹配特性，因此Vivaldi单元天生具备超宽带工作能力，同时其辐射方向始终为沿槽线渐变张开的端射方向，实现稳定的端射辐射。


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