基于分形结构的超宽带单陷波天线的设计
2021-11-14侯翔宇张兴红曾凡峰张雨宸
无线电工程 2021年11期
关键词:结构
侯翔宇,张兴红,曾凡峰,张雨宸
(重庆理工大学 两江国际学院,重庆 401135)
0 引言
超宽带通信技术最开始主要被应用在军事雷达以及一些重要保密的领域,不被允许在其他民用或商业领域内使用[1-2]。作为超宽带通信系统中的关键模块,超宽带天线具有成本低、功率低和保密性高等优点,常被用于短距离通信、雷达、无人机等相关技术领域[3-6],所以超宽带天线技术在通信工程领域内越来越受到重视[7]。目前,为了展宽微带天线工作带宽,主要采用的方法有天线结构开槽法[8]、分形结构法[9]等。其中分形结构特有的自相似性可以产生多频效应,能够设计出紧凑型超宽带、宽带和多频的天线[10]。文献[11]提出了一种正六边形嵌套分型的超宽带天线,尺寸为20 mm×23 mm,工作频段为2.7~10.6 GHz。文献[12]提出了一种蜂窝结构的分形超宽带天线,实现了2.8~11.6 GHz的超宽带特性且尺寸仅为25 mm×18 mm。
然而,在通信技术飞速发展的同时,各种通信协议也随之日益增多。因此造成了可利用的频谱资源越来越少,同时这些窄带通信系统也会对超宽带系统产生影响,在超宽带天线中引入陷波结构可有效避免这些窄带系统对超宽带系统产生的干扰[13]。有多种方法可以实现天线的陷波特性,常见的方法有添加寄生枝节[14-15]、互补开口谐振环[6]以及开槽[17-18]等。文献[19]通过添加开路枝节的方法,设计了一款单陷波特性的超宽带天线,有效抑制了WLAN频段(5.15~5.85 GHz)的干扰,工作带宽刚好覆盖超宽带频段。文献[20]通过加载U形槽的方式,有效抑制了WLAN频段(5.15~5.85 GHz)的干扰,工作带宽为2.7~12 GHz。……
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