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本文研究用于超宽带系统的Vivaldi天线。在该天线提出的二十多年时间里,Gazit对天线的馈源结构做出了改进,Langley通过在介质基片中加入用以平衡电场的导体,降低了天线的交叉极化水平,这些改进使得Vivaldi天线的性能逐渐趋于完善。本文的工作是继续改善这种天线的性能或者在天线性能不变的前提下减小天线的尺寸。本文首先简要介绍了UWB技术的应用背景及对UWB天线的要求,对比了各种Vivaldi天线的优缺点。为精确仿真计算对踵Vivaldi天线,需使用VBscript脚本进行建模,文中介绍了使用VBscript脚本在HFSS环境下建模的方法。实际应用中对踵Vivaldi天线末端的处理方法有很多种,本文主要对原始结构、末端加宽结构、末端圆弧结构等三种对踵Vivaldi天线结构进行频域分析。我们发现,原始结构的对踵Vivaldi天线方向性更强,最大辐射方向上增益较大,但其尺寸稍大;末端加宽的对踵Vivaldi天线尺寸可比原始结构的Vivaldi天线尺寸减小,但最大辐射方向上增益也有所降低,交叉极化性能也略差;末端为圆弧状的对踵Vivaldi天线并没有表现出比末端加宽的对踵Vivaldi天线更优异的性能,这可能与天线末端圆弧选取的不合适有关。经过对天线参数的反复选择和仿真计算比对,本文设计的天线与前人相比尺寸更小,天线的频域性能也有不同程度的改善。最后,由于UWB系统的特殊要求,本文使用CST软件仿真分析了由发射天线和接收天线构成的二端口网络,得到该二端口网络的脉冲响应及传输系数的相位曲线。从分析结果可以看到,本文设计的Vivaldi天线驻波比、辐射方向图等符合UWB系统的频域要求,天线的脉冲响应、相位中心等符合UWB系统的时域要求。综上所述,将本文设计的Vivaldi天线应用于UWB系统是可行的。