新型超寬帶天線的研究.pdf

1、超寬帶技術(shù)廣泛應用于電子對抗、軍事通信、雷達遙感、定位等領(lǐng)域，長期以來被各國視為軍事技術(shù)而加以保護。2002年美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)02-48號報告公布了與超寬帶(UWB)相關(guān)的多項技術(shù)標準，將3.1GHz-10.6GHz頻段劃歸民用頻段，UWB技術(shù)突破了過去僅在軍事中的應用局限，成為未來短距離，高傳輸速率通信系統(tǒng)的研究熱點。UWB系統(tǒng)具有實現(xiàn)簡單、傳輸速率高、發(fā)射功率小、抗干擾能力強等優(yōu)勢，UWB天線作為系統(tǒng)的重要組成，對整個系

2、統(tǒng)的性能有著重要的影響，所以對UWB天線設(shè)計的研究尤為重要。
　　對比于傳統(tǒng)的窄帶天線，UWB天線需要滿足成本低、體積小、剖面低、易與有源器件集成、阻抗帶寬大、穩(wěn)定的增益以及全向的輻射特性。無線局域網(wǎng)(WLAN)5.15GHz-5.826GHz以及全球微波互聯(lián)網(wǎng)(WiMAX)3.3GHz-3.8GHz處于UWB系統(tǒng)的工作頻段內(nèi)，為了避免這兩個頻段對UWB系統(tǒng)的干擾，需使UWB天線增加陷波功能。對于短距離、高速率、低功耗的超寬帶通信

3、系統(tǒng)而言，UWB天線以及具有陷波特性的UWB天線是否實用于輻射UWB脈沖信號，所輻射的信號在發(fā)射、傳輸和接收過程中的波形是否發(fā)生畸變，即UWB天線的時域特性同樣值得分析和研究。本文的主要工作可以概括為以下幾點:
　　1.基于UWB天線的基本原理，對UWB天線的實現(xiàn)方法進行探討，并總結(jié)和歸納陷波實現(xiàn)的技術(shù)。
　　2.依據(jù)UWB天線的設(shè)計性能指標，設(shè)計了三款小型的平面UWB天線，分別為共面波導(CPW)饋電的UWB斧頭形縫隙天線

4、、槽線饋電的UWB半斧頭形縫隙天線和微帶饋電的UWB斧頭形縫隙互補天線。借助電磁仿真軟件HFSS14.0分析了UWB天線重要參數(shù)對阻抗帶寬的影響，并對UWB天線相關(guān)的頻域特性給以討論。
　　3.以UWB斧頭形縫隙天線為基礎(chǔ)，探究陷波技術(shù)的實現(xiàn)方法和手段。本文混合使用刻蝕C形槽和加載支節(jié)諧振器這兩種陷波技術(shù)，抑制WLAN和WiMAX頻段對UWB系統(tǒng)的干擾。并通過對天線的表面電流分布和輸入阻抗的分析，闡明雙陷波產(chǎn)生的機理。