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超宽带(Ultra Wideband;UWB)技术具有功耗低,速率高,数据容量大的优点,广泛应用于短距离,宽带室内无线通信,点对点超高速通信等。超宽带天线是超宽带系统的关键部件,其性能直接影响超宽带系统的通信质量。同时为了避免无线局域网(WLAN)等对超宽带通信系统的干扰,超宽带陷波天线应运而生。传统单层介质基板天线虽然成本低廉,但是由于空间与布局有限,在小型化和陷波性能上受到诸多限制。随着多层介质基板工艺的日趋成熟,成本与性能已经得到大幅改善。近年来,基于多层介质基板的超宽带天线逐步成为研究热点。本文主要是对基于多层介质基板的超宽带天线和超宽带陷波天线进行研究与分析。结合超宽带、MIMO、超宽带陷波理论,研究了多款基于多层印制电路板(PCB)的超宽带天线、超宽带MIMO天线、超宽带陷波天线,并对研究结果给出实验验证。本文主要进行如下研究工作:1.基于多个辐射贴片谐振在不同频段实现超宽带的方法,首先设计了一款基于四层印制电路板(PCB)的超宽带单极子天线,天线采用微带馈电,在介质基板的两个不同平面分别有大小不同的两个贴片,天线的有效面积为16×11mm~2。为了实现天线的小型化,利用位于介质基板两个不同平面的弯折枝节的耦合作用,设计了带宽为3.3~10.7GHz的多层超宽带单极子天线,在尺寸为25×22mm~2的介质基板上设计天线的有效面积仅为10×9mm~2,这样的小型化天线非常便于集成到超宽带电路板中,有利于超宽带系统电路板的小型化,最后在小型化多层超宽带天线的基础上,通过加隔离枝节,设计了一款小型化超宽带MIMO天线,天线尺寸仅为27×22×1.6mm~3。2.基于在多层介质基板上构造二阶阻带滤波器实现陷波的思想,在四层印制电路板上设计两款多层超宽带陷波天线,设计的陷波天线不仅具有陡峭的选择性而且陷波结构不会影响天线的表面电流分布,天线具有很好的全向性。设计的天线在传统的一阶谐振器的基础上利用多层介质基板的多平面结构再引入一个谐振器构成二阶带阻滤波器实现高矩形度陷波特性。第一款天线在馈线和地板之间加入耦合谐振器的基础上引入1/4波长的短路枝节实现陷波特性,获得5~6.1GHz频带的高矩形度陷波,第二款陷波天线在位于辐射贴片上方的开环谐振器的基础上引入耦合的开短路枝节实现高矩形度陷波,陷波频带为4.9~6GHz。