一种小型化四陷波超宽带天线设计与研究
2021-09-02南敬昌王艺扉高明明卢永
南敬昌 王艺扉 高明明 卢永
(辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,葫芦岛 125105)
引 言
近年来,无线通信技术随着人们工作生活的需求日益发展更新,终端设备小型化、低成本、高效率的发展趋势也逐渐凸显,使得天线必将朝着小型化和宽带化的目标迈进. 美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission, FCC)于1934年作为美国政府的独立机构而建立,其在2002年将3.1~10.6 GHz波段划分到民用通信领域后[1],超宽带(ultra wideband, UWB)通信技术成为了学术界和无线通信领域的重点研究对象. UWB天线能够在定位、军用雷达、短距离通信等时域系统和所划定的工作波段内充分实现良好的全向辐射特性,而且设计制作方便、功率损耗低、辐射效率高[2].
然而很多窄带通信波段会强烈干扰UWB系统的正常工作,因为这些波段就包括在UWB系统的工作带宽内,诸如WiMAX(3.3~3.6 GHz)、国际卫星波段(4.5~4.8 GHz)、X波段(7.25~7.75 GHz)、国际电信联盟(International Telecommunication Union, ITU)波段(8.01~8.5 GHz)[3]等. Schantz H G等最早提出了具有陷波特性UWB天线的概念[4],只需以改变天线结构的方式来影响天线上电流的分布,此时天线相当于增加了一个带阻滤波器,从而更好地实现频带抑制功能,极大程度上降低了整个系统的体积和设计的复杂程度. 目前解决天线过滤窄带信号问题最为简单的方法即是用具有陷波特性的UWB天线[5].在UWB天线设计中,实现天线的陷波特性主要采用开槽法[6]、添加枝节法[7]和寄生单元法[8]等. 其优点很多,如结构简单,非常便于设计;对工作波段内阻抗匹配影响较小,保证天线在工作波段内能够正常工作;而且原……
