赵方雷, 廖同庆, 吴 昇

(1.安徽大学 电子信息工程学院,安徽 合肥 230601; 2.合肥师范学院 计算机系,安徽 合肥 230601)

一款新型双陷波超宽带单极子天线设计

赵方雷1, 廖同庆1, 吴 昇2

(1.安徽大学 电子信息工程学院,安徽 合肥 230601; 2.合肥师范学院 计算机系,安徽 合肥 230601)

为了有效抑制现有的窄带通信系统对超宽带(Ultra-Wideband,UWB)系统的干扰,文章设计了一种新型双陷波平面超宽带天线。通过在铃形辐射单元上加载互补开口谐振环、在馈电线附件添加非对称U形半波长阻抗谐振器,使得天线在3.4～3.6 GHz和5.1～5.9 GHz频段内实现双陷波特性;研究了实现天线陷波的原理,并分析了天线陷波结构对陷波特性的影响。测试结果表明,该天线辐射方向图和增益特性良好,能够有效地抑制全球微波互联接入(WiMAX)和无线局域网系统(WLAN)的干扰。

超宽带(UWB);平面;双陷波;互补开口谐振环;半波长阻抗谐振器

由于具有传输速率高、抗多径衰落能力强、系统成本和复杂度低等优点,超宽带(Ultra-Wideband,UWB)通信系统被广泛应用在军事通信、车载雷达、数字通信等领域。2002年,美国联邦通信委员会将UWB应用于商业领域[1],工作在3.1～10.6 GHz的UWB通信系统得到了大力发展。超宽带天线作为无线通信系统的重要组成部分,已成为近几年研究的热点。

在UWB通信系统的工作频段内还存在其他窄带通信系统,如无线局域网(WLAN,5.15～5.35 GHz,5.725～5.825 GHz)、IEEE 802.16全球微波互联接入(WiMAX,3.4～3.6 GHz)和C波段卫星通信系统(3.7～4.2 GHz)。这些窄带通信系统会对UWB系统的工作产生干扰,因此需要在UWB频段对这些窄带信号进行有效的抑制。近几年,国内外不少学者对具有陷波功能的UWB天线进行了研究,通过在辐射单元上开槽[2-5]、在接地板上加载槽线结构[6-8]以及在辐射单元附件添加寄生单元[9-11],使天线在特定的频段内实现陷波功能。……