超宽带天线设计研究

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摘要本文介绍了超宽带天线的研究背景，超宽带天线的发展，介绍超天线的基本电参数。同时介绍超宽带天线的定义，并阐述天线带宽的几类限制因素。本文介绍了几种实现超宽带天线的实例。

本文设计的超宽带天线包含一个圆形单极子贴片和部分接地板。天线采用31.17 x 40 x 0.787 的Rogers 5880基板，该电路板的介电常数为2.2。天线圆形贴片半径为7.76mm。这种天线从3.5G到10G频段内实现回波损耗在-10dB以下，天线在3.5G到9.3G之间实现增益大于0dB，同时方向图与理论相符合。对设计天线的一部分参数进行参数扫描，总结这些参数对天线性能的影响规律。对天线进一步优化，优化后的天线实现在2.9G到11G之间回波损耗小于-10dB，在2.9到9.3G增益大于0dB,天线带宽增加0.6G。最后以设计的天线为模版做出天线实物，并对天线进行性能测试，性能结果与设计的天线基本符合。64237

毕业论文关键词超宽带天线圆形贴片微带部分地板

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title A Design of The UWB Microstrip Antenna

Abstract

This paper introduces the research background of ultra-wideband antenna, the development of ultra-wideband antenna, the basic electrical parameters of the antenna. It also introduces the definition of ultra-wideband antennas and several constraints of antenna bandwidth. This paper describes several examples of ultra-wideband antenna.

This design of ultra-wideband monopole antenna includes a circular patch and a partial ground plane. The antenna is in the Rogers 5880 substrate, the size of which is 31.17 x 40 x 0.787 mm3,the dielectric constant of the circuit board is 2.2. The circular patch radius is 7.76mm. This antenna from 3.5G to 10G achieves return loss below -10dB .The gain of the antenna from 3.5G to 9.3G is greater than 0dB, which is consistent with the theoretical pattern. Part of the parameters of the antenna parameter are scanned to summarize the influence on the antenna performance. The antenna is further optimized , and the optimized antenna from 2.9G to 11G achieves return loss below -10dB.The gain of the antenna from 2.9G to 9.3G is greater than 0dB, the antenna bandwidth increases 0.6G. Finally, making a real antenna which is the same as the design antenna, and measuring the antenna performance, the performance results is in line with the design of the antenna.

Keywords Ultra Wideband; Antenna; circular patch; Microstrip; partial ground plane

1 引言（或绪论） 1

1.1 研究背景与现状 1

1.2 天线基本参数 4

1.3 超宽带天线定义 7

1.4 天线带宽限制因素 8

1.5 微带天线基础 8

1.6 本文研究内容10

2 超宽带天线实例10

2.1 超宽带螺旋天线10

2.2 超宽带缝隙天线12

2.3 超宽vivaldi形式天线14

3 超宽带天线设计 15

3.1 天线总体概述 15

3.2 天线主要参数 16

3.3 天线各项性能 17

3.4 天线参数扫描20

3.5 小结25

3.6 天线优化26

4 超宽带天线实物28

结论 31

致谢 32

参考文献33

1 引言（或绪论）

1．1 研究背景与现状

1.1.1 超宽带通信特点

天线作为在无线通信系统中扮演发射跟接收电磁波的重要组件，是十分重要且不可缺少的一部分。当它作为接收天线时，它是把空间上的电磁波转换为导行波并且传送给接收机，当它作为发射天线时,功能相反。这样就可以实现任意两点之间的电磁信号传递。随着科学的进步，已经从过去单一的点对点通信到现在的全球化通信，无疑在这个变化中天线扮演着十分重要的角色，同时也是这个时代文明的一个重要部分。