新型超寬帶微帶天線的研究與設計.pdf

1、超寬帶通信技術以其高速率、抗多徑效應和低成本等一般窄帶系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢成為最具競爭力和發(fā)展前景的技術之一。作為系統(tǒng)的重要組成部分，超寬帶天線的設計引起了越來越多的關注。與傳統(tǒng)的寬帶天線相比，超寬帶天線的設計更具有挑戰(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，價格的低廉，并且易于與平面大規(guī)模電路集成。同時，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。通過把天線與濾波器結合的方法，可以有效地減小無線電系統(tǒng)對濾波設備的需求。針對上述要求，本文旨在從理論上和實驗上設計滿足超寬帶系統(tǒng)要求的各種超寬帶天線，并討論了改進天線性能、尺寸、拓寬帶寬和產生阻帶的各種方法。 本文第一章簡要介紹了超寬帶通信技術和超寬帶天線的研究背景和應用范圍，回顧了超寬帶天線的發(fā)展歷史，并且說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。首先，介紹了平面單極天線。其次，在閱讀大量文獻的基礎上，總結了目前常見的超寬帶阻帶產生方法，并且設計了兩個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。在共面波導饋電的菱形結構單極天線中，采用微帶加圓形過渡結構的方法增加

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