Vivaldi天线设计与分析
0Vivaldi 天线，也称锥形槽天线(TSA)，是一种针对宽带应用的理想天线。它结构简单、易于制造，同时还有很高的增益，因此非常受欢迎。设计Vivaldi 天线时，我们可以使用仿真软件来计算它的远场模式和阻抗。
名称由来
Vivaldi 天线由Peter Gibson 发明。Gibson 酷爱音乐，这也许就是他选择以巴洛克作曲家Antonio Vivaldi 的名字来命名这款天线的原因。虽然有多个故事版本，但Gibson 极可能是因为天线形状类似于Vivaldi 时代的一种乐器而选了这个名字，类似小提琴、大提琴或小号的截面。
一款通用型天线
Vivaldi 天线具有很强的可塑性。天线在一层柔韧的薄基底上构建，因此能够适应各种表面；这也意味着它可以用于不同环境下的各种应用。
有一份专利就涉及在飞机中使用双Vivaldi 单元馈电部分，这正是由于天线能够做成流线型的缘故。另一个Vivadi 天线可以用于飞机中的原因是，它最高能够处理2 马赫的速度。现在这类天线正日趋成熟。
您还可以在医院里看到Vivaldi 天线。结合天线与微波成像技术，医生能够更好地进行乳腺癌和脑癌检测。
当使用Vivaldi 天线进行乳腺癌检查时，会用到一种名为I-MUSIC 的干涉仪。这里的MUSIC 并非作曲家Vivaldi 所谱写的音乐，I-MUSIC 是干涉多信号分类(interferometric Multiple Signal Classification) 的首字母缩写，现在已经发展成为一种强大的肿瘤检测方法。
Vivaldi 天线（本身及修改版）的应用范围非常广。安保人员可以用它来探测隐藏的武器，军事人员可以将它按阵列结构安置作为高量程雷达。
本款通用型天线可以实现许多功能，但首先我们希望分析一下天线的设计来了解它的工作原理。
借助仿真分析Vivaldi 天线的设计
我们使用Vivaldi 锥形槽天线(TSA) 模型分析了天线的远场模式和阻抗，借此对天线进行分析。
我们的模型模拟了一个真实的Vivaldi 天线设计，使用介电薄层基底来表征天线。在基底之上，锥形槽上附有一层完美电导体(PEC) 接地面图案。我们通过指数函数e0.044x 得到了锥形槽的曲线。锥形槽本身看起来有些像喇叭，宽端逐渐弯成一条较窄的线。但与喇叭不同的是，薄端会连接至一个圆槽，宽端则会向空气敞开，如下图所示。
Vivaldi 天线的几何
反转基底，将看到一个50 Ω 的短路微带馈线，作为PEC 表面模拟。这是一个关键的设计单元，因为线上的集总端口会用于激励天线。
完美匹配层(PML) 环绕着整个模拟域。它发挥着电波暗室的功能，将吸收所有的辐射能量。
使用COMSOL Multiphysics 和RF 模块建立和求解天线模型后，我们得到了多种形式的结果。SWR 绘图显示，我们的模型拥有良好的宽带阻抗匹配。在大部分的模拟范围中，该值甚至优于2:1。
SWR 绘图形式的仿真结果
我们还创建了一个模型来展示远场模式。我们知道Vivaldi 天线辐射模式指向锥形槽的宽端。从模型来看，远场模式确实表现出了定向辐射模式。
5.5 GHz 下的三维远场模式
作者：COMSOL Caty Fairclough
审核编辑：汤梓红
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发表于 10-12 10:33
金属天线与散射体分析
金属天线与散射体分析本书全面、详细地阐述了用矩量法对金属天线及散射体进行数值分析的各个主要方面，提出的简捷、统一的处理方法，适用于分析电
发表于 06-16 17:00
机载脊喇叭天线辐射特性分析
基于一致性几何绕射理论分析飞机机体结构对安装在机背上的双脊喇叭天线辐射特性的影响，分析了机载双脊喇叭天线各辐射场分量的计算方法，计算了天线经简化机体散射后的方
发表于 05-24 11:53
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导体平台上线天线问题的MoM-PO分析
采用高低频混合技术的混合矩量法－物理光学法(MoM-PO)分析导体平台上的线天线问题；天线与平台上不规则区域采用MoM分析，平台其他部分用PO方法计算。研究了MoM区的选择对计算
发表于 12-18 14:46
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