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超宽带天线的研究与设计

高旭  
【摘要】: 超宽带天线广泛应用于如电视、调频广播、遥测技术、宇航和卫星通信等领域中。尤其是近年来兴起的超宽带无线通信技术,使此类天线成为当今研究的焦点。 本文对超宽带天线的设计理论与实现方法进行了研究。论文的研究工作为两部分内容,1.研究了工作频带为2.7-18GHz的超宽带微带宽缝隙天线。2.研制了工作频带为2.0GHz-8.0GHz的圆锥对数螺旋天线。 首先在超宽带基本理论的基础上,仿真设计了几种具有超宽带特性的宽缝隙天线,通过回波损耗图的对比,提出了一种新型超宽带微带线馈电的倒拱形缝隙天线,其辐射贴片为圆形。研究了阻抗带宽和馈线间隙之间的关系,即馈线和缝隙的耦合间隙为最优值时,可以获得一个最佳的阻抗带宽。本天线可用于超宽带无线通信系统。 其次为了实现宽频带单向辐射圆极化特性,以非频变天线为理论基础仿真并设计了2.0-8.0GHz圆锥对数螺旋天线。天线在工作频带内具有明显的宽频带圆极化特性。与传统天线相比,该天线的几何尺寸小于同频带螺旋天线的几何尺寸。并研制了实验样机,同时对天线的实物样机进行了测试,结果表明天线的电特性在工作频带内满足应用要求。


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