9种超宽带天线的设计方案

天线是任何无线电系统必不可少的组件。它的功能是辐射或者接收无线电波。它把被导电磁波转变为自由空间的无线电波（在发射系统中），或者做相反的变换（在接收系统中），从而在任意两点之间实现无线电信号的传递。超宽带无线电系统要求超宽带天线来完成超宽带被导电磁波和自由空间无线电波之间的转变工作。超宽带天线与常规的窄带天线在辐射原理上并没有本质区别，超宽带天线是在常规的窄带天线基础上发展起来的，其主要研究内容是探索频带宽度极大地扩展之后给天线带来的新理论、新技术和新方法。

本文为大家介绍几种超宽带天线的设计方案。

基于单个CSRR结构的超宽带天线
本文提出了一种基于单个CSRR结构的超宽频带天线设计，它利用微带线结构作为馈电和阻抗匹配网络。首先仿真了各参量对天线的回波损耗的影响，并进行优化，最终制作了样机。实测结果表明该天线的频带宽度为1.6至22.6GHz。

小型共面波导馈电H型枝节超宽带天线设计
在小型化天线的设计中，平面单极子天线、缝隙天线和偶极子天线等众多结构都可以用来实现小型化的要求。 本文采用共面波导馈电结构和H型枝节设计了一种新的小型化超宽带天线，该天线尺寸为19×24×1.6 mm3，在3.3-12.1GHz频率范围内，该天线的电压驻波比小于2，具有良好的宽带阻抗匹配特性。

一种小型陷波超宽带天线
本文提出一种结构简单的微带线馈电的小型平面超宽带天线，通过在圆形辐射贴片上开一个月牙形槽实现陷波功能，它的基本工作原理是在天线结构中引入需要抑制频率的“半波长谐振结构”，等效地引入相应频率上的陷波器，使得该中心频率上天线的驻波比显著增加。通过调节月牙形槽的尺寸能够方便的调节陷波的中心频率和带宽。

小型具有双阻带特性的超宽带天线设计
本文提出了一种具有双阻带特性的超宽带天线。设计的无阻带特性的UWB天线VSWR2的阻抗带宽为2．58～12 GHz,，通过在辐射单元上开E型槽和在地板开一对细槽，通过调节槽的尺寸、宽度和位置实现覆盖3．75 GHz处和5．5 GHz处的双阻带特性。

基于分形技术的超宽带天线
一些超宽带天线设计应用于笔记本电脑的PCMCIA卡进行无线通信，然而尺寸限制了其应用。因此，为了解决这一技术在超宽带天线设计中的关键问题，在本论文中，提出了一种基于塞宾斯基几何分形的微带天线，可以有效的减小天线尺寸，是通过增加天线的电长度实现的。

一种新型小型化的双陷波超宽带天线的设计
本文设计了一种双U缝隙的UWB天线，带宽2.97～12.75 GHz（VSWR2），在满足天线性能的基础上实现了双阻带功能565 MHz（3.35～4.00 GHz）和590 GHz（5.23～5.82 GHz）。在天线设计中，地板采用了CPW馈电结构，通过调节馈线宽度W3可以达到高频匹配，实现设计天线的小型化；辐射板采用了圆形辐射板CDM，通过调节它的半径可以实现低频段的阻抗匹配；辐射板上双U缝隙的作用是产生双阻带，避免与其他通讯系统产生相互干扰。

一种改进的杠铃形超宽带天线
本文在超宽带杠铃形天线基础上，提出了一种改进措施，通过在杠铃形天线上增加阶梯形缺口，使天线回波损耗更小，而天线方向图与原杠铃形天线基本一致，从而获得更好的阻抗带宽。

3.4/5.5GHz双阻带特性的超宽带天线设计
本文提出并设计了一款紧凑的印刷单极天线，它可以同时克服WLAN和WiMAX频段的干扰。通过调节辐射贴片上双矩形槽的尺寸，可以方便地获得双阻带特性。同时，天线具有良好的阻抗匹配特性，可以同时覆盖2．4～2．5 GHz和超宽带频段。由于采用了微带线馈电，天线易于集成和小型化。

一种分齿蝶形超宽带天线的设计与研究
为改善天线宽带性能，目前基于基本蝶形发展出了多种衍生结构。如双蝶形结构、电容加载的条带状结构等。相对于基本蝶形天线，分齿结构会使天线输入VSWR在中间频段产生抖动，且抖动频段直接与分齿位置相关。本文针对300～480 MHz的频率范围，进一步优化设计并制作了一款分齿蝶形天线，实测显示该天线在294～488 MHz驻波比小于2，其-10 dB带宽194 MHz，相对带宽达49．6％。

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