基于超宽带系统应用的小型化平面陷波天线设计

摘要

超宽带（UWB）技术因其特点而有着广阔的发展前景和应用空间。天线作为超宽带系统的重要部分，性能的优劣会影响到整个系统。其性能直接关系着整个超宽带系统的性能，故其意义不言而喻。
　　本文旨在设计出小型化的陷波超宽带天线，并保证其性能能够满足超宽带系统使用要求。本文前半部分主要是超宽带天线的理论部分，先对超宽带天线的研究背景与国内外的研究进展还有超宽带的特性进行了介绍与总结，然后具体介绍与分析了超宽带天线的主要性能参数、分类和工作原理、陷波设计与实现以及带宽展宽的方法和超宽带天线的设计要求。后半部分是天线的设计部分：基于前文的基础理论和设计方法提出了一种小型化的超宽带天线和三种陷波特性的小型化超宽带天线。
　　在介绍超宽带天线前，文章试图使用天线表面的电流分布情况探讨了超宽带天线的陷波特性；在第一款小型化超宽带天线的设计中，使用了目前较为常见的共面波导结构，天线的设计实现了小型化。本文的主要研究对象和工作内容在于小型化的多阻带特性的超宽带天线的设计。在第二款陷波天线中，天线在接地板上引入了对称的阶梯型L型缝隙，用简单的方法实现了非常理想的陷波特性；在第三款陷波天线中，不仅尝试使用了开槽引入对称性L型枝节的方法，并且在馈线上引入了改进的U型缝隙，最终实现了独立可调的陷波特性；而在第四款天线的设计中，成功地在接地板上引入L型缝隙并在辐射贴片上引入对称的L型枝节，在保证天线的小型化的同时，实现了超宽带天线的带阻特性。在整个频段内天线增益稳定，而且远场方向图全向性比较好。天线的测试结果和仿真结果呈现出很好的一致性。

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1 绪 论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3文章的主要研究内容和组织结构

2 天线的基本参数和超宽带天线分类

2.1天线的基本参数

2.2超宽带天线分类

2.3本章小结

3 小型化平面超宽带天线的设计

3.1引言

3.2平面超宽带天线的的频带拓宽方法

3.3共面波导馈小型化平面超宽带天线的设计

3.4本章小结

4 具有陷波特性的小型化平面超宽带天线的设计

4.1引言

4.2陷波的实现

4.3单陷波小型化平面超宽带天线的设计

4.4微带馈双陷波特性超宽带天线的设计

4.5共面波导馈双陷波特性的小型化陷波天线的设计

4.6本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士期间公开发表的论文