小型化超寬帶與極寬帶印刷天線.pdf

1、為滿足信息戰(zhàn)電子對抗系統(tǒng)、電磁兼容和UWB無線通信等國民經濟和軍事應用的迫切需求，本論文對小型化超寬帶印刷天線作了較深入的研究。針對天線的小型化、超寬的阻抗帶寬、全向輻射特性以及帶阻功能等需求，提出了多種不同結構形式的平面超寬帶天線，并做了電磁仿真與實驗驗證。論文主要包括以下四方面創(chuàng)新性成果： (1)為了實現(xiàn)超寬帶印刷單極天線，通過分析橢圓單極天線上的電流分布，提出了帶孔的橢圓單極天線，并采用了由漸變到均勻的共面波導饋電形式。實

2、測結果表明，天線獲得了24.1:1的比帶寬(VSWR≤2)，覆蓋頻率范圍0.44～10.6GHz，在工作頻段上可實現(xiàn)較穩(wěn)定的全向輻射。 (2)為實現(xiàn)小型化和極寬帶寬，提出了半橢圓單極天線，并將新型液晶聚合物(LCP)材料應用于印刷單極天線的設計中。通過分析主要參量對天線性能的影響以及優(yōu)化設計，實驗結果表明，半橢圓單極天線不僅具有25.7:1的駐波比不大于2的極寬帶特性，在工作頻段上實現(xiàn)較穩(wěn)定的全向輻射，而且電尺寸較小，為0.21

3、λ×0.11λ，其中λι為天線最低工作頻率的自由空間波長。而采用LCP材料優(yōu)化設計的天線，獲得了超過30:1的極寬帶寬，面積只有0.18λι×0.13λι，且更適合于與其它部件的電子封裝及集成。 (3)以橢圓單極天線為設計原型，提出一種新型的半單極印刷天線結構。通過分析優(yōu)化結構參數(shù)及修正金屬地板形狀，設計出了物理尺寸為其原型天線43％的半單極印刷天線。測試結果表明該天線具有比帶寬達25.9:1的極寬阻抗帶寬和近似全向的輻射特性，

4、測量的駐波比不大于2的阻抗帶寬覆蓋了從0.795GHz到20.6GHz頻段。 (4)為了避免UWB系統(tǒng)對無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)的干擾，通過在輻射貼片上開一個U形縫隙，設計了一種具有頻帶阻斷特性的超寬帶矩形印刷單極天線?？p隙各參數(shù)對頻帶阻斷特性影響的分析表明，頻帶阻斷特性可通過控制U形縫隙的位置來實現(xiàn)，而通過調整縫隙的長度和寬度可以改變所阻斷頻帶的位置及帶寬。實驗結果表明所設計的天線實現(xiàn)了5.07GHz到5.85GHz的阻帶特