雙阻帶陷的小型化超寬帶天線陣設(shè)計與研究.pdf

1、自從2002年FCC開放了3.1GHz到10.6GHz的頻段以后，超寬帶無線通信受到了廣泛的關(guān)注，也使UWB天線得到前所未有的重視。相反對UWB天線的設(shè)計要求也提出了各種各樣新的挑戰(zhàn)，提出了小型化、寬頻段、效率高、輻射全向，脈沖波形保真度高等要求，進(jìn)而使得UWB天線的研究更具有挑戰(zhàn)性。
　　首先，本文在前人對UWB微帶天線研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提出了近似半圓型貼片的天線結(jié)構(gòu)。通過對結(jié)構(gòu)的簡化處理既保存了單極子天線的超寬帶優(yōu)點又

2、實現(xiàn)了小型化。通過開槽的形式實現(xiàn)了具有多阻帶特性的 UWB微帶天線設(shè)計。由于本文需要設(shè)計一個超寬帶天線陣，因而后續(xù)又對Wilkinson功分器進(jìn)行了相關(guān)的仿真設(shè)計，仿真結(jié)果顯示滿足超寬帶天線陣的設(shè)計要求。
　　其次，在之前單極子天線以及功分器設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行天線陣的設(shè)計。由于之前的工作是分開進(jìn)行的，因而在超寬帶天線陣的設(shè)計過程中要考慮到兩片微帶天線之間的耦合以及功分器自身的輻射效應(yīng)。通過相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化仿真，最終實現(xiàn)了超寬帶天線陣的

3、設(shè)計。
　　最后，在超寬帶天線陣的設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行阻帶設(shè)計。第一條阻帶采用圓弧形縫隙設(shè)計，優(yōu)化結(jié)果顯示天線陣具有在5.1-5.9GHz頻段阻帶。第二條阻帶提出兩種結(jié)構(gòu)形式：一種采用在地板上開倒U型結(jié)構(gòu)縫隙的形式，另一種采用SRR環(huán)型結(jié)構(gòu)縫隙。兩種結(jié)構(gòu)都很好地實現(xiàn)了8.0-8.6GHz頻段的阻帶設(shè)計。并且具有雙阻帶特性的超寬帶天線陣的輻射特性也滿足設(shè)計要求。而后對兩種形式的UWB天線陣進(jìn)行了時域仿真，仿真結(jié)果顯示具有雙阻帶特性超寬帶天