超寬帶高保真天線的研究與設計.pdf

1、在超寬帶通信系統(tǒng)設計中，需要綜合考慮脈沖波形的產(chǎn)生和發(fā)射/接收天線對脈沖波形傳輸質(zhì)量的影響。在非超寬帶天線的設計中，一般采用駐波比、增益、方向圖等參數(shù)來衡量天線性能的好壞。這些參數(shù)都是頻率的函數(shù)，它們在一定的帶寬范圍內(nèi)變化不大。但是，當天線的帶寬是幾倍的頻程甚至十幾倍頻程，即對于超寬帶天線，上述電參數(shù)已不足以反映超寬帶天線的性能。因此，超寬帶天線時域脈沖波形的保真度逐漸成為超寬帶天線性能的研究熱點。本文在研究保真度與天線參數(shù)關系的基礎上

2、，設計了一款保真度較高的超寬帶天線。
　　 論文分為四個部分。首先介紹了發(fā)展超寬帶天線的意義，然后討論了脈沖信號經(jīng)過超寬帶天線及自由空間時產(chǎn)生失真的過程及原因，給出了本文的研究方法。
　　 其次，介紹了超寬帶天線的性能參數(shù)，并給出了超寬帶天線系統(tǒng)框圖及其傳輸信號的計算與測量方法。然后基于Half-PTMA超寬帶天線的時頻域特性分析，研究了超寬帶天線的相位-頻率特性、增益-頻率特性與脈沖信號保真度之間的關系。
　　

3、 然后，在分析Vivaldi天線結構參數(shù)與性能關系的基礎上，設計并制作了一款阻抗帶寬為3GHz-11GHz的超寬帶反對稱Vivaldi天線，研究了該超寬帶天線相頻特性、增益-頻率特性與脈沖信號保真度之間的聯(lián)系。綜合上述兩種天線，得到了超寬帶天線的保真度與增益-頻率特性、相頻特性的聯(lián)系，為高保真超寬帶天線的設計提供了理論依據(jù)。
　　 最后，設計了一款保真度較高的超寬帶半平面單極天線。論文首先分析了單極子天線的參考模型--梯形平面單