近年来,无线通信技术已融入人们生活中的方方面面。天线作为收发无线电波的重要装置,其结构与性能直接影响了整个通信系统的质量。高铁及飞机作为快速发展的新型交通工具,越来越多的人选择高速交通工具,这对其信息化服务提出了更高的要求。本文采用超宽带天线设计并结合其应用场景,设计了三款超宽带天线,其中包括两款高铁天线及一款机载天线。其具体内容如下:第一款天线为低剖面多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)高铁天线。考虑到天线的尺寸要求,MIMO天线采用两个平面倒F天线单元构成。通过在单元之间的金属底座上加载电磁带隙结构,使天线在低频段的隔离度得到显著改善。天线单元采用多枝节结构和渐变型馈电结构扩展了天线的带宽。最终该MIMO天线实现了698-960MHz,1710-6000MHz的频段覆盖,且在所需频段内两天线单元的端口隔离度在20dB以上,天线的最大增益在6.5dBi以上。对设计的天线进行了加工与测试,实测结果验证了天线性能,天线辐射特性满足指标要求。第二款天线为高铁组合天线。组合天线由一个通信天线和一个导航天线构成。通信天线采用倒L天线形式,通过多枝节结构拓展了天线带宽,使通信天线的工作频段可以覆盖400-470MHz、698-960MHz、1710-6000MHz。天线在低频处的增益大于3.5dBi,在高频段增益大于6dBi。导航天线采用威尔金森功分器进行馈电,并在地板上加载了电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG),天线能够覆盖北斗B1,GPS L1,GLONASS L1三个导航频段,在该频段内轴比小于3dB,并实现了增益的提升。天线经设计、加工和实测,完成了天线通信效果的验证。第三款天线为机载天线。天线辐射单元采用平面套筒天线形式。结合匹配电路及加载技术,实现了天线的宽频化与小型化。最终该天线实现了108-678MHz的频段覆盖。天线辐射特性较好,可以满足天线的全向性要求。