陷波超寬帶天線的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、超寬帶(Ultra-wideband,UWB)系統(tǒng)憑借其高傳輸速率、低功耗、低成本、多徑分辨力強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)在近年來(lái)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。UWB天線作為 UWB系統(tǒng)不可或缺的一部分，也越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注，各式各樣結(jié)構(gòu)新穎的超寬帶天線被相繼提出。由于在UWB頻譜中包含了諸如WLAN、WiMAX等這樣一些較為成熟的通信系統(tǒng)，UWB系統(tǒng)與它們?cè)谙嗤l帶上難免會(huì)產(chǎn)生相互干擾，使得通信質(zhì)量下降。因此，對(duì)具有陷波特性的UWB天線展開(kāi)研究具有很高

2、的實(shí)用價(jià)值。
　　針對(duì)窄帶系統(tǒng)對(duì)超寬帶通信系統(tǒng)的干擾，本文設(shè)計(jì)三種具有可調(diào)陷波特性的UWB天線，包括雙陷波、三陷波及四陷波 UWB天線。所設(shè)計(jì)的天線不僅能覆蓋3.1GHz~10.6GHz的UWB頻段，而且能提供可調(diào)的陷波特性，且具有較好的全向輻射特性。并利用電磁仿真軟件HFSS對(duì)所設(shè)計(jì)的天線的參數(shù)特性和性能進(jìn)行分析。
　　首先，本文設(shè)計(jì)了一種雙陷波UWB天線。該天線采用弧狀枝節(jié)和平行耦合線的方法實(shí)現(xiàn)雙陷波功能。所設(shè)計(jì)的雙陷波

3、UWB天線不僅能覆蓋UWB頻帶，而且還能抑制WiMAX和（頻帶范圍為3.4GHz~3.69GHz）信號(hào)以及WLAN（頻帶范圍為5.15GHz~5.825GHz）信號(hào)干擾。仿真結(jié)果證明了設(shè)計(jì)的有效性和可行性。
　　其次，提出一種三陷波UWB天線的設(shè)計(jì)方法，主要采用弧形調(diào)諧棒和兩個(gè)階狀阻抗諧振器(SIR)實(shí)現(xiàn)三陷波功能。該天線不僅能覆蓋UWB的工作頻段，而且可以產(chǎn)生三個(gè)陷波頻段，有效地抑制來(lái)自 WIMAX，WLAN和X波段衛(wèi)星通信系統(tǒng)

4、的窄帶信號(hào)干擾。采用HFSS仿真并分析了影響天線性能的關(guān)鍵參數(shù)，證明了設(shè)計(jì)的三陷波超寬帶天線的有效性和正確性。
　　最后，提出一種四陷波UWB天線的設(shè)計(jì)方法，該天線主要采用彎折線，階狀阻抗諧振腔和槽技術(shù)實(shí)現(xiàn)四陷波的設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的天線，可以覆蓋整個(gè)UWB工作帶寬，并在4.0GHz C波段，3.5GHz WIMAX，5.5 GHz WLAN和X波段無(wú)線局域網(wǎng)頻段內(nèi)產(chǎn)生陷波，抑制潛在的窄帶信號(hào)干擾。此外，所設(shè)計(jì)的陷波特性可