超寬帶濾波天線的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展，智能設(shè)備趨向體積小型化，功能多樣化。天線是現(xiàn)代智能設(shè)備中必不可少的部分，它的作用是將無線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波的形式，發(fā)射到空間中去。因此，為了適應(yīng)智能設(shè)備小型化的趨勢(shì)，對(duì)天線設(shè)計(jì)也提出了新的要求，體積小、成本低、寬頻帶、抗干擾的天線，將會(huì)是未來小型天線發(fā)展的方向。微帶印刷天線作為天線家族中的重要一員，以其體積小、重量輕、成本低、便于集成在電路中等優(yōu)點(diǎn)從而進(jìn)入人們的視野。按照美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的規(guī)定，從3

2、.1～10.6GHz之間的頻段將作為超寬帶系統(tǒng)所使用的范圍[1]。此后超寬帶天線的研究，就成為了當(dāng)前熱點(diǎn)的研究方向。
　　為了滿足現(xiàn)代通信設(shè)備的小型化趨勢(shì)，超寬帶(UWB)無線技術(shù)作為一種新的無線通信技術(shù)，也越來越受到人們的重視?？紤]到早期的超寬帶天線體積龐大的問題，現(xiàn)在的超寬帶天線設(shè)計(jì)不僅要求天線具有體積小、良好的輻射效率、全向覆蓋特性，同時(shí)應(yīng)避免和其他通信系統(tǒng)相互干擾。然而，超寬帶通信系統(tǒng)的工作頻段覆蓋了其它的窄帶通信系統(tǒng)頻段

3、，如無線局域網(wǎng)(WLAN)頻段(5.15～5.85GHz)，和衛(wèi)星通信系統(tǒng)X波段(7.25～7.75 GHz)頻段，這些無線通信系統(tǒng)的存在會(huì)對(duì)超寬帶天線的工作產(chǎn)生一定的干擾。為了減小這些干擾，可以在超寬帶天線的基礎(chǔ)上引入一種諧振結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)超寬帶天線的濾波功能。
　　本文是在超寬帶單極子天線的基礎(chǔ)上，通過在饋線周圍引入諧振結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)濾波的功能。這種新型濾波天線采用泰康尼克RF-35材料，在5.5GHz和7.5GHz具有雙陷波特性，

4、并且在中心頻率為5.5GHz和7.5GHz的兩個(gè)陷波點(diǎn)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)。本文設(shè)計(jì)的第一款是基于E型諧振模的超寬帶濾波天線，帶寬范圍從3.5～10.5 GHz(VSWR＜2)，在滿足天線性能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了雙阻帶功能5.5GHz(5.23～5.82 GHz)和7.5GHz(7.35～7.85 GHz)。天線輻射板上，E型金屬結(jié)構(gòu)上雙U縫隙的作用是產(chǎn)生雙阻帶，從而避免與其他通訊系統(tǒng)產(chǎn)生相互干擾。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn)，獲得天線的具體結(jié)