1.2.3  UWB技术应用范围

（1）超宽带天线的优点十分明显，极宽的带宽，极小的发送功率与消耗电能，高效的速率，使得许多领域如高速无线LAN、室内网络、安全检查、测定位置、雷达等都能运用到UWB技术。

（2）（2）在通信领域的应用包括：组建高速局部物联网；无线个域网和家庭无线网络；作为各种设备之间的高速通信接口。

（3）UWB应用在个人无线通信中，可以解决个人空间内各种办公设备及消费类电子产品之间的无线连接，以实现信息的快速交换、处理、存储等，其应用场合包括办公室、家庭。例如：家庭多媒体应用，多媒体会议等。

（4）超宽带天线在经济资产追踪、工业控制领域、医疗设施监护、保险与安全控制等领域有广泛明朗的应用规划。

1.3  仿真软件简介

HFSS（ High Frequency  Simulator  Structure）是美国Ansoft公司开发的一款全波三维电磁仿真软件[23]，软件是基于有限元法进行计算和模拟仿真的工作。因其仿真结果的精度高，被视为三维电磁场设计的工业标准。

它的功能强大性不仅体现在精度高，效果好，还因为它可以为天线设计提供全面的方案，即可以进行仿真、分析、优化。本小节就HFSS天线设计做一个简单的概述。

①　设置求解类型。

②　创建天线的结构模型。值得注意的一点是，我们可以在这个步骤中直接导入由第三方的软件创建的一些模型，如AutoCAD、Pro/E 等。当然，自己创建模型的话就可根据天线的初始参数和结构来设计。

③　设置边界条件。为了让HFSS计算出天线的远区场，要事先设置好辐射边界条件或者PML（Perfectly Matched Layers）边界条件。

④　设置激励方式。WP（波端口激励）和LP（集总端口激励）为两个主要的激励方式。

⑤　设置求解参数。

⑥　运行求解分析。在3、4、5步都正确设置好后，我们就可以在这一步进行仿真分析。若计算结果收敛，则结束。否则需要重复3、4、5步的参数设置。

⑦　查看求解结果。

⑧　Optimetrics优化设计。

本文采用HFSS进行两个UWB天线的仿真的实验，并对比两个实验的结果得出

1.4  本文的主要工作及安排

本文的主要工作是仿真分析了两种新型UWB天线：双频偶极子及双频菱形天线。具体各章节内容如下所示：

第一章绪论里了解了UWB天线的国内外研究现状，介绍了UWB技术的相关内容，最后提到了用于实验的仿真软件HSFF，并就HFSS天线设计做了一个简单的概述。

第二章里全面的学习了超带宽天线的基础知识和理论。为实现两种UWB天线打下基础。

第三章对双频单极子天线进行HFSS软件仿真，记录数据并绘制模型。

第四章同样对双频菱形天线进行仿真，对取得的数据与单极子天线进行比较，总结两种不同天线的带宽特点与适用范围。

第五章总结全文的大概研究内容，列出已知问题或缺陷，阐述解决问题的大致思路与对深入研究天线的展望。