【摘要】：UWB通信技術(shù)即超寬帶通信技術(shù),它廣泛應(yīng)用于短距離的無線通信系統(tǒng)中,信號帶寬達(dá)到GHz量級。在UWB通信中,UWB天線作為UWB系統(tǒng)信號接收部分的一個關(guān)鍵組件,因此UWB天線的設(shè)計是一個熱門的課題。本文首先介紹了超寬帶天線的歷史發(fā)展和最新研究狀況,對超寬帶天線的一些基礎(chǔ)理論進(jìn)行了研究,給出了基礎(chǔ)貼片天線的設(shè)計方法,以及HFSS軟件設(shè)計天線的主要過程。本文主要的研究內(nèi)容如下:1、針對FCC規(guī)定的7.5GHz帶寬的民用通信頻段,基于矩形貼片天線的研究,設(shè)計了一款多邊形的超寬帶貼片天線,新型的多邊形天線有效帶寬達(dá)到了14GHz,并且在整個頻帶內(nèi)有較好的匹配性。2、在多邊形貼片天線研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,重新設(shè)計了一種改進(jìn)型的貼片天線結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是由圓和橢圓相截而成。對不同的兩種橢圓相截結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了研究,最終結(jié)構(gòu)天線的帶寬,得到了進(jìn)一步的拓展。接著以改進(jìn)型帖片天線為基礎(chǔ),用電流分布裁剪的方法對天線進(jìn)行了小型化設(shè)計,小型化后天線的性能相比有略微的下降,但是大大減小了天線的總面積。3、考慮到超寬帶通信與現(xiàn)有的窄帶通信頻帶的重疊,對超寬帶通信會產(chǎn)生一些干擾,所以對小型化后的改進(jìn)型橢圓貼片天線進(jìn)行了陷波功能的設(shè)計。用在輻射體上開U形槽的基本方法,設(shè)計了在3.75GHz陷波的單陷波天線,以及在3.75GHz和5.5GHz兩個頻帶陷波的雙陷波功能天線,仿真結(jié)果表明陷波天線達(dá)到了設(shè)計的要求。
[Abstract]:UWB communication technology is called ultra-wideband communication technology. It is widely used in short-range wireless communication systems, and the signal bandwidth reaches the GHz level. In UWB communication, UWB antenna is regarded as a key component of the signal receiving part of UWB system, so the design of UWB antenna is a hot topic. In this paper, the history and the latest research status of UWB antenna are introduced, some basic theories of UWB antenna are studied, the design method of basic patch antenna and the main process of antenna design with HFSS software are given. The main contents of this paper are as follows: 1. Aiming at the civil communication band of 7.5GHz bandwidth specified by FCC, a polygon ultra-wideband patch antenna is designed based on the research of rectangular patch antenna. The effective bandwidth of the new polygon antenna is up to 14 GHz, and it has a good matching property in the whole frequency band. Based on the research results of the polygon patch antenna, an improved patch antenna structure is designed. This structure consists of a circle and an ellipse. Two kinds of elliptical phase truncated structures are studied, and the bandwidth of the antenna is further expanded. Then, based on the improved patch antenna, the antenna is miniaturized with the method of current distribution clipping. The performance of the miniaturized antenna is slightly lower than that of the modified patch antenna. However, the total area of antenna. 3 is greatly reduced. Considering the overlap between UWB communication and the existing narrowband communication band, there will be some interference with UWB communication. So the notch function of the improved elliptical patch antenna after miniaturization is designed. A single notch antenna with 3.75GHz notch and a dual notch antenna with two frequency bands 3.75GHz and 5.5GHz are designed by using the basic method of opening U-groove on the radiator. The simulation results show that the notch antenna meets the design requirements.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN822.8

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