基于開窗結構和寄生單元的雙陷波超寬帶天線

韓　濤，王紅成

(東莞理工學院 電子工程學院，廣東 東莞 523808)

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基于開窗結構和寄生單元的雙陷波超寬帶天線

韓濤，王紅成

(東莞理工學院 電子工程學院，廣東 東莞 523808)

設計了一種具有雙陷波特性的平面超寬帶天線。超寬帶基礎天線的饋電采用漸變式階梯阻抗匹配結構作，使得天線具有了寬阻抗匹配能力。通過在橢形輻射器內進行開窗，以及在地面添加矩形寄生單元，實現了天線的雙陷波特性。測試結果表明，該天線的工作帶寬(VSWR<2)為3.1～10 GHz，工作在超寬帶(UWB)頻率范圍，兩個陷波分別在3.3～4.0 GHz和5.0～5.85 GHz，可以應用于WiMAX和WLAN頻段的信號抑制。仿真與實測結果表明，該天線結構簡單、實現了良好的陷波功能，能夠較好地應用于超寬帶通信系統中。

超寬帶；雙陷波；寄生結構；開窗結構

2002年，美國聯邦通信委員會(FCC)將3.1～10.6 GHz 頻段規劃為超寬帶(UWB)的商用頻段后，超寬帶通信技術引起了越來越多的關注[1]。超寬帶作為一種新型短距離、高速率無線通信技術，被應用于無線音視頻傳輸系統中。與此同時，由于超寬帶系統的頻段非常寬，在工作時，很易受到如WiMAX頻段(3.3～3.7 GHz)、WLAN 頻段(5.15～5.825 GHz)等窄帶通信系統的通信干擾[2]。為了解決通信干擾的問題，可以通過在超寬帶系統前端引入各種濾波器，進行頻帶選擇，減少窄帶系統和超寬帶系統的干擾，但這樣不僅會增加系統的體積而且阻抗匹配會更加困難[3]。因此，直接在UWB(Ultra-Wideband)天線的基礎上設計出具有陷波特性的天線結構顯得尤為重要。

利用不同的結構能夠實現超寬帶天線的陷波功能，文獻[4～5]通過在天線結構中引入寄生單元，文獻[6～7]采用分形結構，文獻[8～9]加入調諧枝節，文獻[10～11]利用開槽的方法。本文通過在橢形輻射器內進行開窗，以及在地面添加矩形寄生單元，提出了一種具有雙陷波特性的UWB天線結構，并對該天線進行了仿真和測試。……