超寬帶天線設(shè)計(jì)及其陣列研究.pdf

1、超寬帶(UWB)技術(shù)是目前短距離高速無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的有力競爭方案，天線作為超寬帶系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其性能好壞會(huì)直接影響通信質(zhì)量。本文研究的內(nèi)容主要是設(shè)計(jì)出可用于3.1～10.6GHz超寬帶無線通信的超寬帶天線，同時(shí)對超寬帶天線陣的時(shí)域特性進(jìn)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(jié)了超寬帶天線時(shí)域特性研究的兩種方法：頻域傳輸函數(shù)法和時(shí)域直接測量法。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和研究滿足通信要求的超寬帶天線。本文的主要貢獻(xiàn)

2、如下： 在天線設(shè)計(jì)方面，將傳統(tǒng)火山煙霧形天線的立體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為平面結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)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(jìn)行阻帶特性的設(shè)計(jì)；改進(jìn)了微帶饋電圓縫隙超寬帶天線的阻抗帶寬，擴(kuò)展了天線的應(yīng)用范圍；針對U形臂雙面印刷偶極子超寬帶天線的結(jié)構(gòu)，在天線上加入“L形”枝節(jié)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對天線進(jìn)行設(shè)計(jì)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(shí)域特性進(jìn)行研究，以探討天線在超寬帶系統(tǒng)中應(yīng)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(shí)域基本模型，提出了天線陣要實(shí)現(xiàn)指定波束指向設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)重要參數(shù)，即總時(shí)延。研究了均勻直線陣和均勻圓形陣在等幅同相饋電時(shí)的時(shí)域特性，為實(shí)際中超寬帶天線陣的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。 本文設(shè)計(jì)的超寬帶天線均