论文部分内容阅读
超宽带(Ultra wide-band,UWB)无线通信技术因其高速率、低损耗、低成本、时域保真性能好等优点广受关注,具有良好的发展前景,超宽带天线是超宽带通信系统的重要组成部分。小型超宽带天线在工程上便于集成,被广泛应用于雷达和无线通信系统中。天线性能的好坏直接影响通信的质量,设计实用的小型超宽带天线非常有意义。本论文主要研究了超宽带介质谐振器天线和超宽带平面单极子天线,同时,还对应用于无线局域网的具有带阻性能的超宽带天线做了研究。论文主要工作如下：1.在前人天线设计基础上引入空气腔改变介质谐振器形状,设计一种改进型的超宽带介质谐振器天线,仿真结果显示改进后的介质谐振器天线工作频带为2.5-11GHz,相对带宽达到126%,比之原始结构的工作频带4.6-6GHz大为展宽,最大增益为4.86dB,较原始结构也有所改善。2.通过对天线的地板和辐射贴片进行处理,并通过在贴片上加载L形和U形槽,设计了两种具有带阻性能的超宽带平面单极子天线,有效地展宽天线阻抗带宽并获得带阻性能。两种天线的实测结果与仿真结果吻合,可实现与无线局域网(Wireless local area network, WLAN)良好兼容。通过对贴片和地板圆弧化处理并刻蚀在30×30×0.8mm3的FR4介质板上获得的共面波导馈电的平面单极子天线,在3.0-12.1GHz频带实现反射系数低于-10dB,相对带宽为121%,天线方向性能较好,最大增益为5.32dB,加载L形缝隙后,该天线在WLAN工作频段5.1-5.9GHz实现带阻性能。通过改变贴片和地面的形状,刻蚀在32×52×1.59mm3的FR4介质板上获得的微带线馈电的平面单极天线,其工作频带展宽为3-14GHz,相对带宽为129%,最大增益为4.47dB,通过加载U形缝隙,天线在WLAN工作频段获得带阻性能。