超寬帶通信系統(tǒng)中的天線設計與應用研究.pdf

1、超寬帶(UWB:Ultra Wide-Band)無線電技術長期以來一直僅應用于軍事雷達及探測等領域.近年來,隨著美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)為UWB無線通信開放頻段,以及超寬帶本身所具有的諸多特點,使得超寬帶無線電技術成為短距離高速無線通信的一張王牌,而受到世界各國的廣泛關注.天線設計是超寬帶無線通信系統(tǒng)的關鍵技術之一.該文以超寬帶通信系統(tǒng)中的天線設計為主題開展研究,對于促進UWB無線通信技術的發(fā)展將具有重要的理論與實際意義.該文在深入

2、研究超寬帶基本理論的基礎上,對超寬帶通信系統(tǒng)天線的設計理論與實現(xiàn)方法進行了詳細的探討.首先,從麥克斯維方程出發(fā),采用電磁場和天線電流源的時域分析理論工具,推導出了一種大電流輻射器,并對其輻射功率和輻射效率進行了分析;然后,對采用傳統(tǒng)正弦波分析設計理論所得到的超寬帶天線進行了分析和仿真.該文關于天線設計的研究成果,對于設計實用化的UWB無線通信系統(tǒng)具有一定的參考價值.該論文共分六章,主要內容如下:第一章:緒論,闡述了超寬帶天線的概念及其發(fā)

3、展第二章:針對時域短脈沖信號,以時域的麥克斯維方程為基礎,推導出最簡單的赫茲電偶極子的空間電磁場的時域表達式,找出了空間電場E和磁場H以及輻射功率P與天線的輻射電流i之間的時域函數(shù)關系.第三章:圍繞增大遠區(qū)輻射功率,推導出了大電流輻射器,并對輻射功率和輻射效率進行了分析.第四章:闡述和分析了非頻變天線的原理和實現(xiàn),介紹了仿真工具軟件Ansoft_HFSS8.0的使用.并利用該仿真軟件對等角螺旋天線進行了分析仿真.第五章:分析仿真一種以