超寬帶天線設計及其陣列研究.pdf

1、超寬帶(UWB)技術是目前短距離高速無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)的有力競爭方案，天線作為超寬帶系統(tǒng)的關鍵部件，其性能好壞會直接影響通信質量。本文研究的內容主要是設計出可用于3.1～10.6GHz超寬帶無線通信的超寬帶天線，同時對超寬帶天線陣的時域特性進行基本的研究。 本文首先提煉出了衡量超寬帶天線性能的參數(shù)，總結了超寬帶天線時域特性研究的兩種方法：頻域傳輸函數(shù)法和時域直接測量法。在此基礎上，設計和研究滿足通信要求的超寬帶天線。本文的主要貢獻

2、如下： 在天線設計方面，將傳統(tǒng)火山煙霧形天線的立體結構轉化為平面結構，設計和研究了印刷火山煙霧形(volcano smoke)平面單極子超寬帶天線；采用開槽、地板上加“L形”枝節(jié)以及加寄生單元三種方法，對微帶饋電圓縫隙超寬帶天線進行阻帶特性的設計；改進了微帶饋電圓縫隙超寬帶天線的阻抗帶寬，擴展了天線的應用范圍；針對U形臂雙面印刷偶極子超寬帶天線的結構，在天線上加入“L形”枝節(jié)設計阻帶特性取得較好效果。本文中采用電磁仿真軟件CST

3、仿真和實驗相結合的方法對天線進行設計和研究，除了研究天線的阻抗帶寬、方向圖和增益等基本參數(shù)外，還對天線的傳輸函數(shù)和時域特性進行研究，以探討天線在超寬帶系統(tǒng)中應用的特殊要求。 在超寬帶天線陣列的研究方面，從理論上建立了超寬帶天線陣時域基本模型，提出了天線陣要實現(xiàn)指定波束指向設計時的一個重要參數(shù)，即總時延。研究了均勻直線陣和均勻圓形陣在等幅同相饋電時的時域特性，為實際中超寬帶天線陣的設計提供理論指導。 本文設計的超寬帶天線均