超寬帶濾波天線研究與設計

代天瑤

(杭州電子科技大學 電子信息學院，浙江 杭州 310018)

超寬帶(Ultra Wideband，UWB)無線技術作為一種新的無線通信技術，越來越受到人們的重視。UWB是一種具有抗干擾性能強、系統容量大、發送功率小、傳輸速率高等優點的無載波通信技術。按照美國聯邦通信委員會的規定， 3.1～10.6 GHz之間的頻段劃分為超寬帶系統使用的范圍。然而在超寬帶通信頻段范圍內依然存在著一些窄帶通信系統[1-6]。濾波器和天線作為射頻前端電路最重要的兩個無源元器件，一直是學者們研究的熱點和重點。傳統的濾波天線設計方法僅僅考慮了器件本身的性能，通過級聯匹配網絡，并沒有從整體范圍進行考慮。若將天線與濾波器集成設計成為濾波天線，可使天線同時具有輻射和濾波功能[7-8]，有效減小三維封裝的尺寸和面積，進一步實現無線通信系統的小型化。

目前發表的文獻中已提出大量單阻帶及雙阻帶天線，然而三阻帶天線甚至具有更多阻帶的天線依然較少。本文基于結構簡單的圓形單極子天線實現超寬帶特性，同時引入耦合饋電、貼片開槽技術實現了三阻帶的超寬帶濾波天。該天線可同時避免WIMAX、WLAN以及衛星通信頻段對超寬帶通信系統的干擾[9]，具有較好的帶寬和輻射性能，且生產成本較低。

1 超寬帶濾波天線實現方法

文中通過引入超寬帶單極子天線，微帶饋線引入諧振器、貼面開槽技術、互補開口諧振環實現了超寬帶濾波天線。

微帶印刷天線[10]由于體積小、剖面薄、成本低、易集成于電路等諸多的優點得到了廣泛研究和應用。……