發(fā)布時間：2018-11-09 19:43

【摘要】：超寬帶（UWB）技術(shù)因其特點而有著廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用空間。天線作為超寬帶系統(tǒng)的重要部分，性能的優(yōu)劣會影響到整個系統(tǒng)。其性能直接關(guān)系著整個超寬帶系統(tǒng)的性能，故其意義不言而喻。 本文旨在設(shè)計出小型化的陷波超寬帶天線，并保證其性能能夠滿足超寬帶系統(tǒng)使用要求。本文前半部分主要是超寬帶天線的理論部分，，先對超寬帶天線的研究背景與國內(nèi)外的研究進(jìn)展還有超寬帶的特性進(jìn)行了介紹與總結(jié)，然后具體介紹與分析了超寬帶天線的主要性能參數(shù)、分類和工作原理、陷波設(shè)計與實現(xiàn)以及帶寬展寬的方法和超寬帶天線的設(shè)計要求。后半部分是天線的設(shè)計部分：基于前文的基礎(chǔ)理論和設(shè)計方法提出了一種小型化的超寬帶天線和三種陷波特性的小型化超寬帶天線。 在介紹超寬帶天線前，文章試圖使用天線表面的電流分布情況探討了超寬帶天線的陷波特性；在第一款小型化超寬帶天線的設(shè)計中，使用了目前較為常見的共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，天線的設(shè)計實現(xiàn)了小型化。本文的主要研究對象和工作內(nèi)容在于小型化的多阻帶特性的超寬帶天線的設(shè)計。在第二款陷波天線中，天線在接地板上引入了對稱的階梯型L型縫隙，用簡單的方法實現(xiàn)了非常理想的陷波特性；在第三款陷波天線中，不僅嘗試使用了開槽引入對稱性L型枝節(jié)的方法，并且在饋線上引入了改進(jìn)的U型縫隙，最終實現(xiàn)了獨立可調(diào)的陷波特性；而在第四款天線的設(shè)計中，成功地在接地板上引入L型縫隙并在輻射貼片上引入對稱的L型枝節(jié)，在保證天線的小型化的同時，實現(xiàn)了超寬帶天線的超寬帶特性和帶阻特性。在整個頻段內(nèi)天線增益穩(wěn)定，而且遠(yuǎn)場方向圖全向性比較好。天線的測試結(jié)果和仿真結(jié)果呈現(xiàn)出很好的一致性。
[Abstract]:Ultra-wideband (UWB) technology has a broad development prospect and application space because of its characteristics. As an important part of UWB system, antenna performance will affect the whole system. Its performance is directly related to the performance of the whole UWB system, so its significance is self-evident. The purpose of this paper is to design a miniaturized notch UWB antenna and ensure that its performance can meet the requirements of UWB system. The first half of this paper is mainly the theoretical part of UWB antenna. Firstly, the research background and research progress of UWB antenna at home and abroad and the characteristics of UWB antenna are introduced and summarized. Then, the main performance parameters, classification and working principle of UWB antenna, the design and implementation of notch wave, the method of bandwidth broadening and the design requirements of UWB antenna are introduced and analyzed in detail. The second half is the design of antenna. Based on the basic theory and design method, a miniaturized UWB antenna and three kinds of notch characteristic miniature UWB antenna are proposed. Before introducing the UWB antenna, this paper attempts to use the current distribution on the antenna surface to discuss the notch characteristics of the UWB antenna. In the design of the first miniaturized UWB antenna, the common coplanar waveguide structure is used, and the antenna is miniaturized. The main research object and work of this paper is the design of a miniaturized UWB antenna with multi-stopband characteristics. In the second section of the notch antenna, the symmetrical ladder L-shaped slot is introduced into the floor, and the very ideal trapping characteristic is realized by simple method. In the third section of the notch antenna, not only the slotted method of introducing symmetric L-shaped branches is used, but also the improved U-shaped slot is introduced into the feeder line, and the independent and adjustable trapping characteristics are finally realized. In the design of the fourth antenna, the L-shaped slot is successfully introduced into the floor and the symmetrical L-shaped segment is introduced into the radiation patch. The ultra-wideband (UWB) and bandstop characteristics of the UWB antenna are realized while the antenna is miniaturized. The antenna gain is stable in the whole frequency band and the far field pattern is omnidirectional. The antenna test results are in good agreement with the simulation results.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN820;TN925

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本文編號：2321378