1 引言UWB定义为相对带宽大于20%或绝对带宽大于500MHz的系统。在UWB系统的设计中，UWB天线是重要的元件。近来，人们对UWB天线在高数据传输率，低功率损耗和在通信应用中的简单结构进行了大量研究。二十世纪70年代来，提出了很多种简单结构的平面天线，比如圆形，椭圆形和梯形等。如今，印制平面天线由于它具有高辐射效率，结构紧凑并且便于与其他电路集成而受到了很大关注。本文UWB天线的基础上设计了一种使带宽有了显著增加的UWB天线，并设计了一种能产生双频带的天线结构。 2 天线设计及特性天线结构如图1所示。天线外半径为R内半径为r且在圆环的中心通过d*(d/2+r)的微带线进行同轴馈电。天线印制在h=1.5mm, er＝3.5的介质上。部分接地面由半径分别为dR和dr的两个半圆组成。天线的其它参数为R=13mm,r=8.7mm,d＝1.3mm，dR=7.2mm.。图2是dr=3.6mm时天线的回波损耗。由图2可看出其通带从5.5GHz到9.3GHz，-10db带宽为51.4%比文献中有限接地面为多半圆时的40%的带宽增加了11.4%。图3给出了它在5.5GHz，7GHz，9.3GHz处的E面和H面的方向图。由图3可见，天线在整个通带内H面方向图对称且近似为全向辐射，在E面方向图不对称是因为结构不对称造成电场不对称而形成的。
图1 天线结构
图2 天线的回波损耗
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(b)
(c) 图3 E面和H面方向图(a)5.5GHz(b)7GHz(c)9.3GHz |
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