X波段高增益低副瓣圆极化Vivaldi天线阵设计

“高增益低副瓣X波段宽带圆极化Vivaldi天线阵设计，通过采用Vivaldi天线作为基本单元，结合旋转对称的十字形结构，设计出一种2×2的天线阵。这种设计在X波段内实现了良好的圆极化性能，具有宽频带、高增益和低副瓣的特点。四端口馈电，相位依次相差90度，确保了圆极化的实现。通过矩形栅栏和底部扼流环结构，优化了表面电流分布，减少了后向辐射，增强了增益和降低了副瓣。天线阵的峰值增益达到10.7dB，前后比超过20dB，方向图对称性优良，交叉极化水平低，实物测试与仿真结果一致。” 本文探讨了在现代电磁学领域中，高性能圆极化天线的重要性，尤其是在电子侦察、干扰、通信、雷达和移动通信等领域中的应用。针对圆极化天线的高增益和低副瓣需求，文章提出了一种基于Vivaldi天线的新型宽带圆极化2×2天线阵设计。Vivaldi天线因其自身特性，如高增益、宽频带、轻巧以及易于制造，成为通信系统中的理想选择。 设计中，每个天线单元采用十字形结构，通过四端口等幅馈电，相位分别为0°、90°、180°和270°，以实现圆极化效果。此外，通过在天线地板上设置矩形栅栏和底部扼流环，能够有效地集中表面电流，减少不必要的辐射，从而提高增益并降低副瓣。实测数据显示，天线阵在整个X波段内表现出优秀的阻抗匹配，轴比保持在3dB以下，峰值增益达到10.7dB，前后比大于20dB，这两个主平面的方向图对称性良好，且交叉极化水平极低，验证了设计的有效性和实用性。 这种设计为实现X波段高增益、低副瓣、宽带圆极化天线提供了一个创新方案，对于提升通信质量和抗干扰能力具有重要意义。同时，该设计还展示了Vivaldi天线阵在小型化和高性能之间的平衡，为未来类似天线设计提供了有价值的参考。