陷波超寬帶天線的設計與分析.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、多徑分辨力強等諸多優(yōu)勢在近年來取得了突飛猛進的發(fā)展。UWB天線作為 UWB系統(tǒng)不可或缺的一部分，也越來越受到人們的廣泛關注，各式各樣結構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)與它們在相同頻帶上難免會產生相互干擾，使得通信質量下降。因此，對具有陷波特性的UWB天線展開研究具有很高

2、的實用價值。
　　針對窄帶系統(tǒng)對超寬帶通信系統(tǒng)的干擾，本文設計三種具有可調陷波特性的UWB天線，包括雙陷波、三陷波及四陷波 UWB天線。所設計的天線不僅能覆蓋3.1GHz~10.6GHz的UWB頻段，而且能提供可調的陷波特性，且具有較好的全向輻射特性。并利用電磁仿真軟件HFSS對所設計的天線的參數特性和性能進行分析。
　　首先，本文設計了一種雙陷波UWB天線。該天線采用弧狀枝節(jié)和平行耦合線的方法實現雙陷波功能。所設計的雙陷波

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）信號以及WLAN（頻帶范圍為5.15GHz~5.825GHz）信號干擾。仿真結果證明了設計的有效性和可行性。
　　其次，提出一種三陷波UWB天線的設計方法，主要采用弧形調諧棒和兩個階狀阻抗諧振器(SIR)實現三陷波功能。該天線不僅能覆蓋UWB的工作頻段，而且可以產生三個陷波頻段，有效地抑制來自 WIMAX，WLAN和X波段衛(wèi)星通信系統(tǒng)

4、的窄帶信號干擾。采用HFSS仿真并分析了影響天線性能的關鍵參數，證明了設計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天線的設計方法，該天線主要采用彎折線，階狀阻抗諧振腔和槽技術實現四陷波的設計。仿真結果表明，所設計的天線，可以覆蓋整個UWB工作帶寬，并在4.0GHz C波段，3.5GHz WIMAX，5.5 GHz WLAN和X波段無線局域網頻段內產生陷波，抑制潛在的窄帶信號干擾。此外，所設計的陷波特性可