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随着人工智能时代的到来,移动通信系统正朝着小型化、多功能化和智能化的方向迅速发展,作为无线通信系统的关键部件之一,天线面临着诸如小型化、多频段、宽频带等新要求。平面单极子天线作为超宽带天线中一个重要的类型,由于结构简单,具有剖面低、成本低、频带宽等特性,已被广泛应用于短距离UWB无线通信系统。本论文对天线的主要参数进行了详细的介绍,对共面波导理论、介质埋藏微带天线和八木天线理论进行了简单的介绍,基于超宽带平面单极子天线的设计原理,分析了国内外相关文献所介绍的展宽频带技术和陷波技术,简要介绍了圆形UWB平面单极子天线设计理论,研究了一种基于CPW馈电的圆形UWB平面单极子天线,并对设计的天线进行了频域分析。在此基础上进行了如下的工作:为拓展天线的阻抗带宽,分别通过加载引向器和加载介质埋藏技术的方式研究了两款基于CPW馈电的超宽带平面单极子天线,借助三维电磁仿真软件HFSS对天线的电磁特性进行模拟,重点分析了介质中埋藏的贴片结构变换对天线的阻抗带宽影响,并对仿真数据进行了分析和总结,经仿真优化,天线的阻抗带宽覆盖0.3~10.7GHz,相对带宽达到189%,比带宽达到35.67:1,覆盖整个UWB无线通信系统,天线最大增益达到4.6dBi,相较于同类型天线增益有所提升,其中纯加载介质埋藏技术的超宽带单极子天线增益更加稳定。在所研究的基于CPW馈电的介质埋藏UWB平面单极子天线的基础上,分别通过在椭圆辐射贴片上开U形刻蚀槽和在CPW结构接地面上开对称哑铃型DGS结构的方式,研究了两款满足陷波要求的基于CPW馈电的UWB陷波平面单极子天线。通过分析U形刻蚀槽电流分布,解释了实现陷波功能的原理,通过对U形刻蚀槽关键参数进行分析,得到天线的陷波工作频率由U形刻蚀槽长度来控制,刻蚀槽宽度和刻蚀槽摆放的位置改变窄带陷波带宽的结论;对哑铃型DGS结构单极点带阻特性进行了仿真验证,通过在CPW结构接地板上开对称哑铃型DGS结构并对其关键参数进行分析,得到天线的陷波工作频率由矩形长、宽和两个矩形之间的间距共同控制,DGS结构摆放位置改变窄带陷波带宽的结论。所提出的天线能够实现0.3~11GHz频带范围内单窄带陷波功能,具有一定的工程实用价值。