[发明专利]一种用于医学成像的vivaldi天线及其制作方法

说明书

本发明公开了一种用于医学成像的vivaldi天线及其制作方法，所述天线包括：辐射贴片、介质基板和微带线，所述辐射贴片位于介质基板顶层，所述微带线位于介质基板底层，所述辐射贴片表面两侧刻蚀有多个瓶状凹槽，用于削弱电流回流现象。辐射贴片包括指数渐变型贴片和矩形贴片，所述指数渐变型贴片和矩形贴片相连接。本发明的天线在辐射贴片表面两侧刻蚀了多个等长等宽等间距的瓶状凹槽，削弱了贴片表面电流回流现象，集中了能量，有效改善了回波损耗、驻波比、增益、辐射效率和方向性等天线特性。

技术领域

本发明涉及天线设计技术领域，特别是涉及一种用于医学成像的vivaldi天线及其制作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着科学技术的不断提高，医学成像技术也有了迅速的发展。医学成像可以方便医生快速、准确地获取病理信息，提出方案，及时医治病人。

传统的医学成像技术包括CT、MRI、B超等等。与传统技术相比，微波成像技术不仅探测时间快、成像结果准确，而且设备价格相对便宜，对人体伤害性小，使用一种很弱的电磁辐射对图像进行重塑，是一种非接触式的成像技术，可以很好地用于医学成像中。

在微波成像系统中，天线是极其重要的一环。天线作为收发信号的设备，其性能对于最后的成像结果有重要的影响。微波成像系统要求天线低损耗、高增益、方向性好，且不占用过多空间。常用的天线有单极子贴片天线、喇叭天线和vivaldi天线。其中，vivaldi天线是一种低剖面、定向性、小型化的天线，适用于微波成像系统。Vivaldi天线由Gibson于1979年首次提出，其表面贴片呈指数渐变型，可以很好地引导电流在天线表面流动。

原始的viavldi天线尺寸受天线频率的影响，拓宽天线低频点工作频率会增大天线尺寸。此外，由于贴片表面存在电流回流现象，一部分电流会由指数渐变线内侧流向贴片边缘，导致能量不集中，天线的损耗增大，增益减小，波束定向性减弱，影响辐射效果及成像效果。在高频处，原始viavldi天线的方向性也有待提高

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种用于医学成像的vivaldi天线及其制作方法，其能够够削弱电流回流现象，提升天线辐射性能，同时使天线满足小型化特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于医学成像的vivaldi天线，包括：

辐射贴片、介质基板和微带线，所述辐射贴片位于介质基板顶层，所述微带线位于介质基板底层，所述辐射贴片表面两侧刻蚀有多个瓶状凹槽，用于削弱电流回流现象。

进一步地，辐射贴片包括指数渐变型贴片和矩形贴片，所述指数渐变型贴片和矩形贴片相连接。

进一步地，所述指数渐变型贴片设置为两组，两组所述指数渐变型贴片围成的开口槽的中间加载多个金属条，用于改善天线的方向性。

进一步地，所述两组指数渐变型贴片围成的开口槽包括指数渐变型开口槽和矩形过渡槽。

进一步地，所述指数渐变型开口槽由两条指数渐变线组成。

进一步地，所述矩形过渡槽宽度与两条指数渐变线起点间的距离相等。

进一步地，所述辐射贴片的尺寸与介质基板的尺寸一致，所述辐射贴片的尺寸包括辐射贴片的长度与宽度，所述介质基板尺寸包括介质基板的长度与宽度。

进一步地，所述瓶状凹槽由两段矩形凹槽组成，所述两段矩形凹槽的宽度不同。

进一步地，所述多个金属条的长度一致，宽度一致。

第二方面，本发明提供一种用于医学成像的vivaldi天线制作方法，包括：