超宽带天线理论与技术_阮成礼

　自从2002年美国联邦通信委员会（Federal Communication Committee, FCC）开放超宽带标准以来，超宽带技术引起了人们越来越多的关注。超宽带传输具有高传输率，低辐射、低散射损耗等特点。用于脉冲辐射和接收的超宽带天线是超宽带系统的一项关键技术。所以对超宽带小型化天线的研究一直是一个热点。

天线设计方面，适合广大天线爱好者阅读，希望对大家有帮助

近年来，随着无线通讯产品的普及，超宽带技术的发展，人们对天线的带宽提出了越来越高的要求。自2002年，联邦通讯委员会(FCC)通过决议允许把3．1-10．6 GHz频段应用于商业领域，具有高数据传输率、低成本、低功耗和抗干扰能力强的UWB通信系统得到了迅速发展。应用于UWB通信系统终端的天线必须具有如下特点：如线性的相位响应，全向的辐射方向图，平稳的增益。因此，超宽带天线的设计成为了UWB系统的主要挑战之一。平面印制天线，如矩形，圆形，椭圆形，蝶形单极子，偶极子等，具有宽频带、低色散、低损耗、低剖面、重量

毕业论文-无线通讯系统中超宽带天线与滤波器的设计 摘要 这几年来，超宽带（UWB，Ultra-wideband)技术在无线通信不断发展的基础上获得了十分快速的发展。 在2002年美国联邦通信委员会（FCC）对UWB技术的应用范围做出规定允许它可以进入民用的应用领域，并工作频率做出了相关的规定确定为 3.1 ~ 10.6 GHz的范围 ，这 一规 定 将 使得 UWB系统应用在学术以及商业等方面均有很大的发展空间和前景 。UWB系统之所以能够快速的成为短距离通信中极具发展前景的技术之一，是由于它所具有的一系列优点（如传输数据速率极高、容纳信息量丰富、保密性能相当好、抗外界的干扰能力极强等）。此外超宽带天线和滤波器作为UWB系统的重要器件，它们的的研究也逐渐成为一个相当热门的研究方向，并且能很好的发展成一定规模的产业结构。 本文首先介绍了超宽带技术，之后将UWB天线及滤波器的发展史和它们这些年来在国外和国内的发展情况做了有关的介绍，对它们的基本理论原理一并做了阐述。并通过这些基本理论设计了三种UWB天线和两种UWB滤波器，同时对它们用高频结构仿真器（HFSS，High Frequency Structure Simulator）进行了仿真。设计了三种天线：第一种是利用微带来馈电的宽缝隙天线，第二种是有曲线槽的超宽带平面天线，第三种是微带馈电的矩形阶梯形贴片天线。设计了两种滤波器：第一个是能够改善高阻性能的超宽带带通滤波器，第二个是多层次U字形超宽带带通滤波器。本文主要的研究范围和对象，对天线来说主要对它的回波损耗和方向图做出了深入的研究，而对滤波器来说主要对它的回波损耗和群延时进行了分析，通过分析设计出符合要求的超宽带天线和滤波器。 关键词 超宽带；超宽带天线；超宽带滤波器

超宽带(Ultrawide-band)信号是指-10 dB相对带宽大于20％或者绝对带宽大于500 MHz的无线电信号。基于该类信号的超宽带技术，目前已应用于短距离高速无线通信、穿障探测、探地雷达、灾难搜救、非接触医疗检测、汽车防撞等领域。

一种新型陷波特性超宽带天线设计

为实现对双陷波超宽带(UWB)天线的精准神经网络建模,提出了一种利用改进的果蝇算法(FOA)优化广义回归神经网络(GRNN)的建模方法。该方法通过扩大果蝇搜索范围,在味道判定公式中引入调整项来实现果蝇算法的改进,并用改进后的果蝇算法优化GRNN的光滑因子。这样可以避免果蝇算法陷入局部最优,提高模型预测精度。将该方法用于双陷波超宽带天线模型的建立中,并对天线的S11参数和电压驻波比VVSWR参数进行预测。结果表明,相比于FOA-GRNN建模方法和GRNN建模方法,S11参数的最大相对误差分别减小了91.08%和99.14%;VVSWR参数的最大相对误差分别减小了98.36%和99.18%,使超宽带天线建模精度得到提高,验证了该方法的可行性。

提出了一种具有带陷波特性的共面波导（CPW）馈电新型平面超宽带天线。 拟议中的天线由一个矩形的金属辐射贴片和一个锥形的弧形接地平面组成。 为了实现超宽带，引入了三种修改方式，第一种是在贴片的上角去除90度的扇形角，第二种是将贴片的底部成形为弧形，第三种修改是以便在馈线附近的接地平面的每一侧上消除一个小的风扇角度。 仿真结果表明，对于VSWR <2，建议的天线在3.0至23 GHz的频率范围内工作。通过在辐射补丁中嵌入C形缝隙，无线局域网（WLAN）的5至6 GHz带宽之间的频带陷波将为获得这项工作中的所有模拟都是使用电磁软件Ansoft HFSS 11进行的。与最近提出的天线相比，该天线具有带宽大，带隙特性好，尺寸紧凑和易于设计的优点。 给出了拟议天线的细节，仿真结果表明该天线在整个频段上具有稳定的辐射方向图和良好的增益平坦度

介绍了超宽带天线原理与设计，是对各种超宽带天线的基本总结。