施荣华 徐 曦 董 健

(中南大学信息科学与工程学院 长沙 410075)

1 引言

自从美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission, FCC)将超宽带(UltraWide Band, UWB)应用于商业领域[1]，工作频率为3.1~10.6 GHz的通信系统得到了大力的发展。在超宽带系统中，超宽带天线[2-5]是重要的组成部分和研究热点。从发展趋势来看，超宽带天线要求在极宽的频段内有良好的全向辐射特性，并能够高效地进行辐射。然而，超宽带通信系统的工作频段覆盖了其它的窄带通信系统频段，如 3.3~3.6 GHz的无线城域网(WiMax)频段和5.1~5.9 GHz的无线局域网(WLAN)频段。这些窄带通信系统的存在会对超宽带天线的工作产生一定的干扰。为了抑制这些干扰，可以在超宽带天线的基础上引入一种陷波结构，使天线成为具有频带阻隔效应的陷波天线，这种天线最早由美国的 Schantz等人[6]在 2003年提出。

具有陷波特性的超宽带天线能够通过多种不同的结构加以实现，如在天线结构中引入寄生单元[7,8]，采用分形结构[9,10]，加入调谐枝节[11,12]，开槽[13-16]等。其中在辐射贴片或者接地板上开槽的方法应用最为广泛。开槽结构的陷波天线结构简单，并且在整个频带内阻抗匹配影响不大。一般的开槽方法是将槽口开成线形，即槽口宽度很小，通过改变槽口长度来调节陷波特性。而线形槽的形状多种多样，如直线形、U形、V形等，无论形状如何变化，都是将天线的表面电流进行了改变，从而形成陷波特性。文献[13]中提出了一种在矩形的支节上开V形槽以实现陷波特性的超宽带微带天线，该天线结构简单，并且具有良好的辐射方向性。……