新型超寬帶微帶天線的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、超寬帶通信技術(shù)以其高速率、抗多徑效應(yīng)和低成本等一般窄帶系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)成為最具競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展前景的技術(shù)之一。作為系統(tǒng)的重要組成部分，超寬帶天線的設(shè)計(jì)引起了越來(lái)越多的關(guān)注。與傳統(tǒng)的寬帶天線相比，超寬帶天線的設(shè)計(jì)更具有挑戰(zhàn)性，這是由于天線除了需要具有超寬的工作頻帶(3.1GHz-10.6GHz)，還要能夠保持尺寸的緊湊，價(jià)格的低廉，并且易于與平面大規(guī)模電路集成。同時(shí)，由于在超寬帶通信頻段中還存在著一些窄帶通信系統(tǒng)是使用的頻段，因此，這就要求

2、盡量避免潛在的電磁干擾。通過(guò)把天線與濾波器結(jié)合的方法，可以有效地減小無(wú)線電系統(tǒng)對(duì)濾波設(shè)備的需求。針對(duì)上述要求，本文旨在從理論上和實(shí)驗(yàn)上設(shè)計(jì)滿足超寬帶系統(tǒng)要求的各種超寬帶天線，并討論了改進(jìn)天線性能、尺寸、拓寬帶寬和產(chǎn)生阻帶的各種方法。 本文第一章簡(jiǎn)要介紹了超寬帶通信技術(shù)和超寬帶天線的研究背景和應(yīng)用范圍，回顧了超寬帶天線的發(fā)展歷史，并且說(shuō)明了本文的主要工作。 第二章主要講述了超寬帶天線的性能參數(shù)，主要包括輻射原理、帶寬、饋電

3、方式和阻帶產(chǎn)生原理。此外，本章還介紹了超寬帶天線的數(shù)值分析方法。 第三章是本文的重點(diǎn)。首先，介紹了平面單極天線。其次，在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了目前常見的超寬帶阻帶產(chǎn)生方法，并且設(shè)計(jì)了兩個(gè)具有雙阻帶特性的微帶平面單極超寬帶天線。在微帶饋電的桃形超寬帶天線中，采用橢圓形接地板拓寬了天線的帶寬，采用漸變線來(lái)匹配天線的阻抗，從而改善了天線的駐波，取得了明顯的效果。在共面波導(dǎo)饋電的菱形結(jié)構(gòu)單極天線中，采用微帶加圓形過(guò)渡結(jié)構(gòu)的方法增加

4、了天線的阻抗帶寬，通過(guò)優(yōu)化天線的參數(shù)，設(shè)計(jì)了一種新穎的具有雙阻帶特性的超寬帶平面單極天線。 第四章設(shè)計(jì)了微帶饋電和共面波導(dǎo)饋電的平面寬槽超寬帶天線。采用階梯式過(guò)渡微帶拓寬了天線的阻抗帶寬，分析了開槽大小對(duì)天線駐波的影響。開槽和饋電單元都采用了由橢圓和矩形構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)。這兩種天線在實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)，滿足了FCC規(guī)定的超寬帶標(biāo)準(zhǔn)。在本章的最后，采用寄生條帶和貼片開槽的方法，實(shí)現(xiàn)了天線的雙阻帶特性。第五章總結(jié)了本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)