论文部分内容阅读
超宽带(Ultra-wideband,UWB)系统凭借其高传输速率、低功耗、低成本、多径分辨力强等诸多优势在近年来取得了突飞猛进的发展。UWB天线作为 UWB系统不可或缺的一部分，也越来越受到人们的广泛关注，各式各样结构新颖的超宽带天线被相继提出。由于在UWB频谱中包含了诸如WLAN、WiMAX等这样一些较为成熟的通信系统，UWB系统与它们在相同频带上难免会产生相互干扰，使得通信质量下降。因此，对具有陷波特性的UWB天线展开研究具有很高的实用价值。 针对窄带系统对超宽带通信系统的干扰，本文设计三种具有可调陷波特性的UWB天线，包括双陷波、三陷波及四陷波 UWB天线。所设计的天线不仅能覆盖3.1GHz~10.6GHz的UWB频段，而且能提供可调的陷波特性，且具有较好的全向辐射特性。并利用电磁仿真软件HFSS对所设计的天线的参数特性和性能进行分析。 首先，本文设计了一种双陷波UWB天线。该天线采用弧状枝节和平行耦合线的方法实现双陷波功能。所设计的双陷波UWB天线不仅能覆盖UWB频带，而且还能抑制WiMAX和（频带范围为3.4GHz~3.69GHz）信号以及WLAN（频带范围为5.15GHz~5.825GHz）信号干扰。仿真结果证明了设计的有效性和可行性。 其次，提出一种三陷波UWB天线的设计方法，主要采用弧形调谐棒和两个阶状阻抗谐振器(SIR)实现三陷波功能。该天线不仅能覆盖UWB的工作频段，而且可以产生三个陷波频段，有效地抑制来自 WIMAX，WLAN和X波段卫星通信系统的窄带信号干扰。采用HFSS仿真并分析了影响天线性能的关键参数，证明了设计的三陷波超宽带天线的有效性和正确性。 最后，提出一种四陷波UWB天线的设计方法，该天线主要采用弯折线，阶状阻抗谐振腔和槽技术实现四陷波的设计。仿真结果表明，所设计的天线，可以覆盖整个UWB工作带宽，并在4.0GHz C波段，3.5GHz WIMAX，5.5 GHz WLAN和X波段无线局域网频段内产生陷波，抑制潜在的窄带信号干扰。此外，所设计的陷波特性可以调节，增加天线设计的灵活度和实用性。