一种新的超宽带平面单极微带天线的设计及改善方法

本文介绍了一种新的设计超宽带（UWB,  IEEE802.15.3A）平面单极天线的方法，  并且根据天线自身结构特点作出改进，使之在  FCC  规定的从  3.1GHz  到  10.6GHz  的频率范  围内维持一个低于  2  的稳定的电压驻波比（  VSWR  ）以及固定的辐射波瓣图（  Radiation  Pattern）。该天线的参数通过软件仿真得到验证。  关键词：超宽带  平面天线  单极天线  微带天线1.  前言近年来，人们对于超宽带技术的研究越来越广泛和深入，主要是因为这个系统有着从  3.1GHz  到  10.6GHz  的广阔的频率范围，  在短距离内  （10  米）  可以获得很大的数据传输速率，  同时由于其自身的低功耗和高容量特点，  使之与实用中的蓝牙技术以及  IEEE  802.11/a/b/g  （54  Mbps/11  Mbps/22  Mbps）相比具有自身的特点和优势。  人们已经设计出多种适用于该频带范围内的天线[1]-[3]，但是它们大多数都是立体天  线，在设计和制造上困难比较大，而且在实用中会占据很大的空间，因此有必要在不改变天  线性能的基础上对天线进行改进，最好是将天线平面化，使之占用更小的空间，从而有更好  的实用性。  本文在超宽带立体天线的基础上，  根据天线的平面化演进规则，  利用前人建立的经验公  式，选取圆形或者椭圆形的单元作为微带天线的辐射元，用面积较小的U形地面代替立体天  线的大面积地面，  最后在地面和辐射元之间用介电常数较高的电介质填充，  这样能使天线的  厚度和体积更小。  最后根据天线的结构特点作出一些改进，  使其参数在规定的频率范围内符  合实用要求。……