基于SRR/CSRR结构的超宽带陷波天线的研究

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随着美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission: FCC)将UWB(3.1~10.6GHz)频段开放于民用,超宽带技术得到了飞速的发展。然而,超宽带系统频段范围与现存的通信系统,如全球微波接入(WiMAX3.5GHz)和无线局域网(WLAN5.2/5.8GHz)频段产生了重叠,容易造成信号的干扰。因而对具有阻带抑制特性的UWB天线的需求日益明显。本文紧密围绕具有陷波功能的超宽带天线进行了研究。以Babinet原理为基础,分析了SRR(Split Ring Resonator)及其互补结构CSRR(Complementary Split RingResonator)的谐振特性,并借助商业仿真软件Ansoft HFSS设计了两款结构简单、易于加工的超宽带陷波天线。本文首先提出了一款具有两个阻带的新型平面印刷单极子UWB天线,这两个阻带由蚀刻在天线辐射贴片上的两个方形CSRR结构产生。该天线位于WiMAX(3.4~3.6GHz)和WLAN(5.1~5.9GHz)频段的陷波特性有效的防止了UWB信号与WiMAX和WLAN信号之间的干扰。而且天线在非陷波的工作频段具有良好的辐射特性和时域特性。另外,本文还提出了一款加载SRR结构的微带缝隙天线,该天线覆盖了整个UWB工作频段,并在WiMAX(3.4~3.6GHz)和WLAN(5.2~5.85GHz)频段实现了陷波功能。在非陷波的工作频段,该天线H面保持较好的全向辐射,并具有良好的时域特性。用矢量网络分析仪对加工的天线进行了测量,实测数据与仿真数据吻合较好。
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