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一种新颖的超宽带平面天线

作者:时间:2014-07-17来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/259358.htm

1 引言

UWB定义为相对带宽大于20%或绝对带宽大于500MHz的系统。在UWB系统的设计中,UWB天线是重要的元件。近来,人们对UWB天线在高数据传输率,低功率损耗和在通信应用中的简单结构进行了大量研究。二十世纪70年代来,提出了很多种简单结构的,比如圆形,椭圆形和梯形等。如今,印制由于它具有高辐射效率,结构紧凑并且便于与其他电路集成而受到了很大关注。本文UWB天线的基础上设计了一种使带宽有了显著增加的UWB天线,并设计了一种能产生的天线结构。

2 天线设计及特性

天线结构如图1所示。天线外半径为R内半径为r且在圆环的中心通过d*(d/2+r)的微带线进行同轴馈电。天线印制在h=1.5mm, er=3.5的介质上。部分接地面由半径分别为dR和dr的两个半圆组成。天线的其它参数为R=13mm,r=8.7mm,d=1.3mm,dR=7.2mm.。图2是dr=3.6mm时天线的回波损耗。由图2可看出其通带从5.5GHz到9.3GHz,-10db带宽为51.4%比文献中有限接地面为多半圆时的40%的带宽增加了11.4%。图3给出了它在5.5GHz,7GHz,9.3GHz处的E面和H面的方向图。由图3可见,天线在整个通带内H面方向图对称且近似为全向辐射,在E面方向图不对称是因为结构不对称造成电场不对称而形成的。

图1 天线结构

图2 天线的回波损耗

(a)

(b)

(c)

图3 E面和H面方向图(a)5.5GHz(b)7GHz(c)9.3GHz


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