【摘 要】
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超宽带（Ultra-Wideband,UWB）通信技术凭借其速率高、成本低、保密性好、穿透能力强以及超宽带宽等优点,广泛应用在众多通信场景。天线作为UWB通信系统的重要组成元件,对UWB系统的性能有着很大的影响。然而在超宽带通信频段（3.1-10.6GHz）内还存在诸如无线局域网（WLAN）、国际电信联盟（ITU）、X波段信号以及微波存取全球互通（Wi MAX）等窄带频段,为了滤除这些窄带频段,同
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超宽带（Ultra-Wideband,UWB）通信技术凭借其速率高、成本低、保密性好、穿透能力强以及超宽带宽等优点,广泛应用在众多通信场景。天线作为UWB通信系统的重要组成元件,对UWB系统的性能有着很大的影响。然而在超宽带通信频段（3.1-10.6GHz）内还存在诸如无线局域网（WLAN）、国际电信联盟（ITU）、X波段信号以及微波存取全球互通（Wi MAX）等窄带频段,为了滤除这些窄带频段,同时不增加系统的复杂程度,则需要从天线的自身结构入手,设计具有带阻特性的超宽带天线。本文主要对超宽带天线及其陷波特性做了以下几部分的研究:首先对超宽带天线进行研究。基于分形学原理,设计了一款分形结构辐射贴片的超宽带天线,工作带宽为1.6-20.6GHz,辐射特性良好。然后又设计了一款结构新颖的超宽带天线,由在中间开正六边形槽的圆形辐射贴片以及缺陷地结构组成,工作带宽为2-28.6GHz,尺寸仅为25mm×14mm×0.7mm,具有小型化,宽带宽的优点。对第二款超宽带天线进行了改进,改进后的天线带宽为3.4-23.8GHz,并且更容易添加多个陷波结构。天线的馈电方式均为微带线馈电。然后对天线的陷波特性进行研究。在分形超宽带天线的微带线上刻蚀U形槽,经过调整和优化,最终在1.6-20.6GHz的频段内避免了ITU频段对超宽带系统的干扰;在改进后的新颖结构超宽带天线的辐射贴片上刻蚀槽结构,实现了在Wi MAX频段的陷波,天线工作带宽为3-23.8GHz;在前人提出的阶梯形超宽带天线的基础上,在贴片上加载U形槽,在3.1-10.7GHz的工作频带内有效的对WLAN频段进行了过滤。并对三款单陷波天线的性能进行了分析。最后对天线进行多陷波处理。考虑到Wi MAX频段、WLAN频段、X波段的窄带信号和ITU频段对超宽带系统的干扰,在三款超宽带单陷波天线的基础上,分别设计了两款超宽带双陷波天线和两款超宽带三陷波天线。
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