一种超宽带双极化阵列天线的设计

唐赢 梁仙灵 王堃 耿军平 金荣洪

（上海交通大学电子工程系，上海 200240）

引言

随着无线通信技术的快速发展，对终端天线的性能要求越来越高，如超宽频带、双极化、大角度扫描等. 现有满足超宽带宽角扫描的阵列天线大致有两类：渐变槽阵列天线和强耦合阵列天线.

渐变槽阵列天线是一种经典的超宽带阵列，其单元本身具备超宽带性能，通过渐变缝隙结构的灵活设计，可实现满足不同带宽比应用的需求.其中最受青睐的一种结构是Vivaldi天线，该天线是P J Gibson于1979年提出[1]，利用指数渐变槽实现窄边缝隙到宽边缝隙的平滑过渡，获得超宽带特性，但其剖面较高. 文献[2]采用五边形槽线谐振腔替代传统矩形或圆形的槽线谐振腔，在一定程度上降低了天线的剖面高度. 该Vivaldi阵列天线的阻抗带宽为0.22～1.76 GHz，扫描范围±45°，但天线剖面高度仍约为四分之一最低工作波长.

强耦合阵列天线是一种新型超宽带阵列天线，其单元一般为电小偶极子，单元本身不具备超宽带阻抗特性，通过阵元间的强耦合实现超宽带阻抗特性. 该思想可追溯至1965年H Wheeler提出的无限电流片阵列[3]. 强耦合主要通过相邻电小偶极子分层交叠实现，这种紧挨电小偶极子相邻间会构建谐振回路，容易产生共模辐射[4]. 为此，文献[5]在微带-平衡双线的巴伦中引入一种缺陷地结构，减少了平衡-不平衡转换过程中引起的共模辐射.文献[6]在平衡双线中引入多个金属化通孔，以此构建一种抑制共模辐射的……