超寬帶通信系統(tǒng)中的天線設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、超寬帶(UWB:Ultra Wide-Band)無線電技術(shù)長期以來一直僅應(yīng)用于軍事雷達(dá)及探測等領(lǐng)域.近年來,隨著美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)為UWB無線通信開放頻段,以及超寬帶本身所具有的諸多特點(diǎn),使得超寬帶無線電技術(shù)成為短距離高速無線通信的一張王牌,而受到世界各國的廣泛關(guān)注.天線設(shè)計(jì)是超寬帶無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一.該文以超寬帶通信系統(tǒng)中的天線設(shè)計(jì)為主題開展研究,對于促進(jìn)UWB無線通信技術(shù)的發(fā)展將具有重要的理論與實(shí)際意義.該文在深入

2、研究超寬帶基本理論的基礎(chǔ)上,對超寬帶通信系統(tǒng)天線的設(shè)計(jì)理論與實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的探討.首先,從麥克斯維方程出發(fā),采用電磁場和天線電流源的時(shí)域分析理論工具,推導(dǎo)出了一種大電流輻射器,并對其輻射功率和輻射效率進(jìn)行了分析;然后,對采用傳統(tǒng)正弦波分析設(shè)計(jì)理論所得到的超寬帶天線進(jìn)行了分析和仿真.該文關(guān)于天線設(shè)計(jì)的研究成果,對于設(shè)計(jì)實(shí)用化的UWB無線通信系統(tǒng)具有一定的參考價(jià)值.該論文共分六章,主要內(nèi)容如下:第一章:緒論,闡述了超寬帶天線的概念及其發(fā)

3、展第二章:針對時(shí)域短脈沖信號,以時(shí)域的麥克斯維方程為基礎(chǔ),推導(dǎo)出最簡單的赫茲電偶極子的空間電磁場的時(shí)域表達(dá)式,找出了空間電場E和磁場H以及輻射功率P與天線的輻射電流i之間的時(shí)域函數(shù)關(guān)系.第三章:圍繞增大遠(yuǎn)區(qū)輻射功率,推導(dǎo)出了大電流輻射器,并對輻射功率和輻射效率進(jìn)行了分析.第四章:闡述和分析了非頻變天線的原理和實(shí)現(xiàn),介紹了仿真工具軟件Ansoft_HFSS8.0的使用.并利用該仿真軟件對等角螺旋天線進(jìn)行了分析仿真.第五章:分析仿真一種以