1.1   研究背景及意义

微带天线是在上个世纪五十年代提出来的，由于微带天线对于加工精度相对于当时的加工精度而言较为苛刻，故而没有得到相应的重视。得益于机械加工精度的提高及光刻技术的发展，近三十年才得以逐步火热起来。在进一步的研究中，微带天线的发展越来越快，且成果突出。随着研究的深入和成熟，微带天线已经出现了数百个品种，其广泛应用于通讯、遥感、国防、卫星等领域。

已经有一百多年的研究历史的超宽带天线技术是和有着同样发展历史的超宽带电磁学同时发展开来的。直到四十年前，超宽带电磁学在理论上才有了较为重大的突破，使得超宽带天线有了长远的进展。尤其在美国联邦通信委员批准民用领域使用超宽带技术之后，市场更是对超宽带技术天线研究产生了狂热的情绪。目前一些技术已然为开发者及其投资公司带来了巨大利润。虽然有相关法律法规，但超宽带技术因其占用专用频段过多，对社会造成了一定危害，故而被诸多相关组织限制了其发展速度。

天线的频带宽度是指其主要性能参数能够在指定范围内满足我们所需要的性能指标，其中包括但不限于方向图、增益等。之所以超宽带天线难于研发设计，是因为天线的性能参数与其工作频率相关，尤其是输入阻抗的变化。因此，如何克服微带天线带宽过窄这一问题成为多年来的研究热点。

针对目前现有的天线研究现状，研发设计超薄宽带天线具有如下现实意义：

1） 为了适应空气动力学的需要，比如传统天线体积大不适合机载且传统天线受飞机影响大不易共形的缺陷，需要天线具有小型化和低轮廓的特点；

2） 大规模集成电路日益成熟且发展趋向于小型化和微型化，能够和系统相适用的天线很关键；

3） 处于安全考虑，飞机通常需要考虑雷达散射截面积，即通常所说的RCS。当飞机的RCS减小后，天线的反射问题也逐渐暴露出来，且为所有反射的最主要来源。所以此项研究有很重要的实用及现实意义；

4） 如今的通信不再局限于单纯的文字、语言信号，更多的是视频、图像、数据等对信号质量有高要求的信号，这对天线的带宽提出了较高的要求。

1.2   本文内容及安排

本文主要分为三个部分，第一部分主要对现有的天线宽带化发展史和小型化技术的现实作用进行综述，简要地描写了天线宽带化和超薄化的意义及发展历程；第二部分就天线的设计方案进行了周密调研和总结，为第三部分的设计做好了铺垫；第三部分就天线的设计流程进行了详细描述；第四部分对天线的性能进行了总结和分析。本次毕业设计主要在于完成一种超薄超宽带天线，采取了诸多小型化和宽带化技术以求达到效果，其天线设计目标为：

1） 工作频段：100MHz~500MHz

2） 天线增益：≥0dBi ；

3） 天线驻波：≤2.5；

4） 天线极化：垂直极化；

5） 天线尺寸：厚度≤10~50mm ，宽度≤300mm，高度≤500mm；

6） 天线重量：≤5kg ；

7） 方向图：波束宽度80o~160o；

最终设计结果在一定程度上满足了设计要求。