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蝶形六陷波超宽带天线设计与研究*

2021-04-25苏正东

传感器与微系统 2021年4期

梁 青,王 超,苏正东,熊 伟

(1.西安邮电大学 电子工程学院,陕西 西安 710121;2.西京学院 理学院,陕西 西安 710199)

0 引 言

自美国联邦通信委员会(FCC)于2002年发布了将3.1 GHz至10.6 GHz频段用于超宽带(ultra wideband,UWB)通信,并将其用于商业应用中的UWB通信频段以来[1],由于其数据传输的高速性和多径干扰的良好抗干扰能力,使得UWB通信的研究领域受到了极大的关注。至此,UWB通信技术被认为是最有研究价值的技术之一。然而由于窄带通信频段的存在,使得UWB系统在工作时,窄带通信频段可能会对UWB通信系统产生干扰。如全球微波互联网WiMAX(3.3~3.7 GHz)频段、无线局域网WLAN下行(5.725~5.825 GHz)频段、C波段卫星下行链路(7.25~7.75 GHz)频段、国际电信联盟ITU(8.025~8.4 GHz)频段和部分无线电导航(9~14 GHz)频段等。因此,研究具有多陷波特性的UWB天线具有重要意义[2]。

自具有陷波功能的天线被美国Saxena A等人在2003年提出以来,国内外学者提出了多种方法设计具有陷波特性的UWB天线。如在辐射贴片和地板上刻蚀几何形状的缝隙[3],以及在天线表面添加窄带谐振枝节[4,5]等。文献[6]通过在微带馈电上刻蚀准互补开口环(complementary split resonant ring,CSRR)缝隙,设计了一种可以实现避免(4.8~5.6 GHz)和(7.2~7.8 GHz)频段干扰的双陷波UWB天线。文献[7]提出一种新型具有三陷波的UWB天线,通过在圆形贴片上刻蚀开口谐振环(split resonant ring,SRR)缝隙和在微带馈线上刻蚀Z形缝隙以及两侧添加SRR实现陷波功能。目前大多文献中提出或设计的天线以双陷波、三陷波和四陷波为主,对于多个陷波的天线设计较少。

本文设计了一种蝶形六陷波天线,通过在蝶形辐射贴片、微带馈电和地板上分别刻蚀U形和I形缝隙,以及在微带馈电两端和地板上分别添加对称的L形窄带枝节和开口谐振环,实现了六陷波特性。……

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