平面單極子超寬帶天線的結(jié)構(gòu)和仿真說明

自從2002年美國聯(lián)邦通信委員會（Federal Communication Committee， FCC）開放超寬帶標(biāo)準(zhǔn)以來，超寬帶技術(shù)引起了人們越來越多的關(guān)注。超寬帶傳輸具有高傳輸率，低輻射、低散射損耗等特點。用于脈沖輻射和接收的超寬帶天線是超寬帶系統(tǒng)的一項關(guān)鍵技術(shù)。所以對超寬帶小型化天線的研究一直是一個熱點。過去幾年的研究表明，TEM 喇叭 、貼片天線和開槽天線等可以作為超寬帶天線使用，其中貼片天線有輪廓低、重量輕、容易集成和制造成本低等優(yōu)點，在移動通信的應(yīng)用中有潛在的優(yōu)勢。但是貼片天線的帶寬比較窄，一些研究者已經(jīng)嘗試做了增進帶寬的工作，電阻加載和改變天線的形狀是兩類成功的嘗試。電阻加載會降低天線的效。有的平面單極子天線有一個較大的地板與天線臂垂直放置，這給天線的小型化設(shè)計帶來了不便。共面波導(dǎo)饋電和開槽相結(jié)合的方法也可以增加天線的帶寬。FCC批準(zhǔn)商用的UWB 系統(tǒng)可以工作在3. 1~10. 6 GHz的頻帶內(nèi)，本文嘗試通過改變振子和饋線形狀來增加帶寬。通過仿真結(jié)果可以看出在2.8 GHz-18.6GHz的頻帶內(nèi)回波損耗小于-10 dB。

? ? ?天線被設(shè)計在一塊大小為25 mm × 30 mm，厚度為1.9 mm，介電常數(shù)為4.4的Rogers5880基片上。天線采用微帶線饋電，輻 射臂和地板分別位于基片的兩側(cè)，地板的大小為25 mm ×14 mm。為了增加天線的帶寬，微帶饋線被設(shè)計錐形漸變線，其長度 為15 mm，輸入阻抗為50Ω。在改變微帶饋線形狀的同時，也采用了非對稱饋電的方法來增加天線的帶寬，通過參數(shù)仿真， 饋電點選在了天線偏左的位置。天線的具體參數(shù)值為：單位(mm)