一种小型化双陷波可重构UWB天线设计
2021-05-20李蕾季红妍张舜南敬昌
李蕾 季红妍 张舜 南敬昌
(辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,葫芦岛市 125105)
引 言
超宽带(ultra wide band, UWB)通信技术自2002年获得批准进入商业应用领域以来,因具有定位精度高、抗干扰能力强、传输效率高以及功耗低等优点,在汽车、智能家居和工业等领域得到了广泛应用. UWB通信系统的工作频段为3.1~10.6 GHz,在该频段内同时存在5G (3.3~4.4 GHz)、WiMAX (3.3~3.6 GHz)、WLAN (5.150~5.825 GHz)、X-band (7.25~7.75 GHz)等窄带通信系统,对UWB通信系统造成干扰,因此具有陷波特性的UWB天线成为重要的研究方向. 实现陷波的方式有多种:通过在天线表面上开槽实现陷波[1-6];添加寄生单元实现陷波[7-10];利用开口谐振环(split ring resonators,SRRs)实现陷波[11]等. 以上UWB天线虽然具有陷波特性,但是陷波频段固定,干扰不存在时,频段不能被有效利用. 因此,如何灵活利用频带,提高频谱利用率成为新的研究方向.
陷波可重构天线能够控制陷波,实现陷波状态多样性,为提高频谱利用率提供了有效解决方案. 近年来,该研究方向受到国内外学者的广泛关注,已有诸多成果发表. 文献[12-13]提出了两款单陷波可重构UWB天线,两款天线均采用单个PIN二极管跨接在辐射贴片的开槽上,通过改变辐射贴片结构分别在WLAN和WiMAX频段实现陷波可重构,天线的尺寸分别为20 mm×20 mm和8 mm×27.5 mm. 文献[14-18]提出的双陷波可重构UWB天线进一步增强了UWB天线的抗干扰能力. 文献[14]和[15]可同时在WLAN和WiMAX频段实现陷波可重构,其中文献[14]采用两个PIN二极管通过改变T形枝节和椭圆形SRRs结构实现陷波可重构,天线的尺寸为27 mm×32 mm;文献[15]通过在馈线旁加载倒L型寄生单元及在……
