具有陷波功能的超宽带可重构天线设计

摘要

超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术具有传输速率高、系统容量大、隐蔽性好、抗多径及窄带干扰能力强和低功耗等优点．近年在短距离高速无线通信中得到广泛应用。美国联邦通讯委员会FCC(Federal Communications Commission)将UWB频谱范围定义为3.1GHz到10.6GHz，其覆盖了3.3-3.7GHz的WiMAX(全球微波互联接入)，5.15-5.35GHz和5.725-5.825GHz的WLAN(无线局域网)，7.25-7.75GHz的卫星通信等已有系统工作频段。采用具有陷波功能的UWB天线，可显著减小已有系统工作频段对UWB系统的干扰，有效提高系统性能。
　　本文基于可重构天线的概念，设计了两种陷波频率可重构的UWB天线，通过控制射频开关的通断，实现对UWB天线陷波频率的选择。本文首先介绍了微带天线的基本理论和基本参数，概述了微带天线的设计要求与方法并对现行的陷波技术做了总结。然后设计并制作了一款新颖的单极子陷波可重构UWB天线，在圆形辐射贴片中心的矩形槽内加入两对T型微带线，通过5个开关的通断能够使天线具有三种工作模式，即无陷波、WLAN陷波与WiMAX陷波三种超宽带工作状态。天线实测与仿真结果一致。本文还设计了另一款小型陷波可重构天线，通过等效电容板原理分别在无线局域网的室外专用点对点网络与卫星通信频段两处产生陷波。
　　本文设计的陷波可重构UWB天线具有陷波控制灵活、加工方便、性能优越等特点，有很好的应用前景。

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1. 绪论

1.1. 研究背景和意义

1.2. 国内外研究现状

1.3. 本文的内容安排

2. 超宽带陷波天线的基本理论

2.1. 微带天线的馈电方式

2.2. 天线的基本参数

2.3. 超宽带天线的设计要求和方法

2.4. 陷波技术总结

2.5. 本章小结

3. T型陷波可重构功能的超宽带天线设计

3.1. 超宽带天线的设计与分析

3.2. 超宽带陷波可重构天线设计

3.3. 仿真结果与参数分析

3.4. 天线的加工与测试

3.5. 本章小节

4. 小型双陷波可重构天线设计

4.1. 超宽带天线的设计与分析

4.2. 小型双陷波可重构天线设计

4.3. 仿真结果与参数分析

4.4. 本章小结

5. 总结与展望

致谢

参考文献