论文部分内容阅读
随着超宽带通信系统的发展和应用,超宽带天线成为了无线通信系统研究的热点之一。由于超宽带通信系统覆盖的频段非常宽,容易与已有的通信系统如无线局域网(WLAN)和全球微波互联接入(WIMAX)系统形成干扰,降低了通信质量。因此,亟需在超宽带天线中引入一个阻带,抑制超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。本文就超宽带天线设计原理和实现方法以及具有陷波的特性超宽带天线设计理论和实现技术展开研究,主要工作有:首先,提出了一种六边形超宽带天线和一种扇形超宽带天线,对天线的特性和原理进行分析。然后,提出一种印刷单极子圆环超宽带天线,并对天线的特性进行分析;进一步,提出一种印刷单极子半圆环超宽带天线,仿真结果表明,设计满足超宽带通信系统要求。其次,研究了在单极子天线辐射单元上开槽法实现具有带阻特性的超宽带天线设计理论与实现技术。开槽可改变天线辐射单元上的电流分布,使得超宽带天线在所设计的频率上具有陷波特性。天线贴片上槽的大小可以控制阻带的位置,从而满足不同的通信要求。设计的超宽带天线在(5.2GHz-5.8GHz)频段内产生陷波特性,有效地阻隔了无线局域网系统与超宽带系统间影响。该方法在不增加天线的面积基础上,实现了带阻特性,具有体积小和易于实现等优势。最后,提出了一种支节加载式具有陷波特性的超宽带天线。通过在超宽带天线内部或外部加载开路枝节,在超宽带天线的通带内实现了带阻特性。加载枝节对原来的天线辐射特性影响很小,阻带的位置和大小可以通过调节加载枝节来控制。本人并在学校实验室加工制作了该具有陷波特性的超宽带天线,实验结果表明超宽带天线的工作频段,既覆盖了UWB通信频段(3.1GHz-10.6GHz),又有效降低了系统间的干扰。