超宽带天线因具有结构简单、易于集成和抗干扰性强等优点近年来获得了广泛关注。2002年FCC(美国联邦通信委员会)正式将3.1-10.6GHz的带宽分配给超宽带商业使用之后,超宽带天线发展迅速。然而超宽带天线系统的工作频带与已有的窄带天线系统的工作频带存在着一定的重叠,例如:窄带互通微波接入波段(WiMAX:3.3-3.7GHz)和无线局域网系统(WLAN:5.15-5.35GHz,5.725-5.825GHz),这导致超宽带系统信号易受到窄带通信信号的干扰。针对这些问题,本文中主要工作如下:(1)为了更好地了解超宽带天线,先介绍了超宽带天线的发展历程和国内外研究现状,分析了天线的基本理论,并着重推导了天线的三种数值分析方法,矩量法和时域有限差分法和有限元法。鉴于文中所有仿真都是通过HFSS软件实现的,本文也对HFSS软件进行了简单介绍。(2)为了抑制WiMAX和WLAN信号对超宽带天线系统的影响,在本文中设计了一种具有双陷波结构的超宽带天线。通过在微带馈电的辐射贴片上去除矩形缝隙和在矩形金属地面上去除三角形缝隙改进了天线结构,展宽了带宽。在改进的超宽带天线的基础上,通过在金属地面上加载弧形枝节和在辐射贴片上开矩形缝隙实现了在WLAN和WiMAX两个波段的双陷波特性。仿真和测试结果表明,天线在3.34-3.78GHz和5.19-5.89GHz两个频段上驻波比大于2,同时天线的E面方向图类似于哑铃型,H面方向图具有较好的全向性。在8GHz频点处获得最高增益,达到3.5dBi。(3)双陷波天线虽然良好的抑制了 WiMAX和WLAN两个波段的信号,但为了抑制WLAN信号,5.2-5.8GHz波段的信号被完全屏蔽,造成了 5.35-5.725GHz带宽的浪费。基于此,本文中又提出了针对3.3-3.7GHz,5.15-5.35GHz和5.735-5.825GHz三个波段的陷波天线。首先通过在传统共面波导馈电的平面超宽带天线的半圆形辐射贴片上开除矩形槽改进了结构。然后通过在超宽带天线的辐射贴片上增加两个四分之一波长的矩形枝节,实现了 WLAN较高波段和较低波段的双陷波特性。通过分别在超宽带天线辐射贴片上增加两个矩形枝节和地面上刻蚀一个半波长的钩形缝隙,实现了在WiMAX和WLAN波段的三陷波特性。仿真及测试结果表明,该天线在3.05-3.85GHz、4.98-5.36GHz和5.58-5.94GHz三个频段处驻波比大于2,且具有与单级子天线类似的方向图。在6.5GHz频点处获得最高增益,最高增益达到3dBi。