超宽带天线的研究与设计.pdf

安徽大学
硕士学位论文
超宽带天线的研究与设计
姓名:尤丽娜
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:吴先良
2010-05
摘要
摘要
天线,在任何无线电系统组成中,都是必不可少的组件。简单地说,天线是
一种导行波与自由空间波之间的转换器件或换能器,完成空间波和传输线导行波
之间的相互转换。天线的基本功能是实现辐射或接收无线电波,分别称为发射天
线或接收天线。
随着社会的发展,科技的进步,无线电的应用频段也被不断地扩展,进而促
进了超宽带电磁学的产生。在超宽带频段内,时域特性的研究表明,时域电磁波
是人类非常重要的资源,作为超宽带无线电系统中不可缺少的一员,超宽带天线
的研究也因此变得相当有意义。
超宽带技术具有许多窄带系统无法比拟的优点,例如:高数据速率、低系统
成本和抗多径效应等,独具的优点使超宽带系统成为最具竞争力和发展前景的技
术之一。
超宽带天线具有相当广泛的应用空间,它可用于 GPRS 全球定位、资源及环
境的探测、卫星通信、雷达等。除此之外,近年来,对于短距离无线通信的研究
颇多,超宽带以其尺寸小、交换数据的速率高等优点,可用于诸多无线设备中,
例:USB、数码相机等。与无线射频技术相结合,取代传统的有线通信。
本文的研究围绕超宽带天线展开,研究的内容首先从介绍超宽带天线的发展
现状开始,依次介绍了超宽带天线的基本理论、主要性能参数及研究方法,接着
从平面单极天线的研究进入,在传统的平面单极天线的基础上,运用剖槽、加载
缝隙的方法,提出了相应的改善后的几种平面单极天线,并同时从频域和时域两
个角度,给出了这些天线的相关性能参数,验证其在覆盖 —11G 的频率范围
内,满足超宽带天线的应用要求。
关键词:超宽带天线,平面单极天线,陷波特性,天线系统







I
安徽大学硕士论文:超宽带天线的研究与设计
ABSTRACT
Antennas are ponents in any radio system。Simply said,
antennas are conversion devices or transducers between guided wave and free space
plete the conversion between space wave and transmission line guided
wave。The basic function of antenna is radiating or receiving radio waves。
respectively be called transmitting antenna or receiving antenna。
With the development of society and the advance in technology,the application
of radio frequency bands are also constantly expanded。it promotes the production of
ultra-wideband ics 。 In the UWB frequency band , time domain
characteristics show that,time-domain ic wave is a very important
resource for human。As an indispensable member of UWB radio system,the study of
UWB-wideband antennas therefore e very meaningful。
UWB technology has many advantages,which narrow-band systems can not
match。Such as:high data rate,low system cost and anti—multipath effects,etc。
because the unique advantages of UWB technology,it es the one of the most
competitive and promising technologies.
Ultra-wideband antenna has a wide range of application,it can be used for
GPRS、explorati