陷波超寬帶分集天線的研究與設計.pdf

1、超寬帶（UWB）技術由于其優(yōu)異的性能，應用非常廣泛，它也是目前備受關注的一種新型短距離無線通信技術。但由于受到美國聯(lián)邦委員會（FCC）規(guī)定的低功率指標要求和多徑衰落問題的影響，UWB技術的發(fā)展受到了限制?？臻g分集技術可以不犧牲信號頻率資源和時間資源，在保證數(shù)據(jù)傳輸速率的同時獲得較高的分集增益。將UWB技術與空間分集技術相結合，可以有效克服UWB的缺陷，使其實現(xiàn)遠距離高速率穩(wěn)定傳輸。與此同時，由于 FCC開放的商用 UWB頻段為3.1GH

2、z-10.6GHz，此頻段覆蓋了現(xiàn)有的多個窄帶通信頻段，為了避免同頻段通信系統(tǒng)間的相互干擾，設計具有陷波功能的超寬帶分集天線亟待研究。
　　基于上述背景，本文主要針對陷波超寬帶分集天線進行了研究，使用電磁仿真軟件Ansys HFSS分析設計并加工制作了一副陷波超寬帶角度分集天線和三副陷波超寬帶極化分集天線。陷波超寬帶角度分集天線通過在輻射貼片上切割一個圓形槽并在其內(nèi)嵌入一個Y形枝節(jié)和在地板上蝕刻一對勾形槽實現(xiàn)了WiMAX頻段和WL

3、AN頻段的雙陷波特性，并通過在地板上引入一對L形枝節(jié)提高了端口間的隔離度。其中兩副陷波超寬帶極化分集天線均由一個圓形貼片單極子天線和一個U形貼片單極子天線組成，一副陷波超寬帶極化分集天線采用和陷波超寬帶角度分集天線一樣的陷波設計方法使圓形單極子天線獲得了 WiMAX頻段的陷波特性，通過在U形輻射貼片上蝕刻三個半圓環(huán)形槽使U形貼片單極子天線獲得了C波段衛(wèi)星通信頻段和 X波段衛(wèi)星通信的上行鏈路頻段的雙陷波特性；另一副陷波超寬帶極化分集天線通

4、過在圓形貼片上蝕刻一個圓環(huán)形槽使圓形單極子天線實現(xiàn)了WiMAX頻段的陷波特性，通過在U形貼片單極子天線的輻射貼片上蝕刻一對 L形槽和在地板上蝕刻一個U形槽使其實現(xiàn)了C波段衛(wèi)星通信頻段和WLAN頻段的雙陷波特性。另一副陷波超寬帶極化分集天線由兩個相同的共面波導饋電的矩形輻射貼片組成，天線通過在地板上蝕刻一對Z形槽實現(xiàn)了在WLAN頻段的陷波特性，并通過在地板上引入一個Y形枝節(jié)提高了端口間的隔離度。
　　本文設計的四副陷波超寬帶分集天線