平面超宽带陷波天线的设计与分析

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自美国联邦通信委员会将超宽带(Ultra-Wideband,UWB)频段开放民用以来,UWB系统以其高数据传输速率、容量大、功耗低、制造成本小等优势,非常适合未来无线通信的发展需求。作为UWB系统的重要组成部分,UWB天线的性能对整个UWB系统的性能有非常大的影响,所以研究UWB天线对UWB系统的开发具有非常大的作用。由于UWB(3.1~10.6GHz)频带非常宽,与许多传统通信系统的频带重叠,如全球微波接入(WiMAX)的3.5GHz以及局域无线网(WLAN)的5.8GHz,UWB系统会对这两种应用非常广泛的通信系统产生干扰,因此研究具有陷波特性的UWB天线对UWB系统的广泛使用具有非常重要的意义。  本文主要对平面印刷UWB天线的设计以及陷波特性进行了研究。本文设计了两款结构简单、尺寸小的平面印刷单极子天线,一款采用为采用微带线馈电的椭圆形天线,另一款为采用共面波导馈电的E形天线,用HFSS软件对影响天线性能的参数进行了优化分析,最后的仿真结果表明这两种天线在UWB频段内具有良好的辐射效果。  另外本文设计了一款共面波导馈电的陷波超宽带天线,通过对陷波结构的优化,得到一款在WiMAX(3.5GHz)和WLAN(5.8GHz)具有陷波特性的超宽带天线;最后设计了一款微带线馈电的超宽带天线,通过在天线上加载开口谐振环(Split Ring Resonator,SRR)结构,使天线特定频段具有阻带效应,通过调整 SRR结构的尺寸以及加载位置,使天线在WiMAX(3.5GHz)、WLAN(5.8GHz)和X波段三个频段具有阻带效应。
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