超宽带平面天线技术
一种新型平面超宽带天线的设计概要
研究与开发研究与开发提出了一种微带线馈电的新型平面超宽带单极天线。
该天线由带有弧边的金属贴片与开槽接地板构成，通过等腰梯形与圆弧形相结合的方式对接地板进行开槽，将其等分为相互耦合的两部分，起到了阻抗匹配与拓宽带宽的效果。
仿真结果表明反射损耗在-10dB 以下的频率覆盖范围为3～11.8GHz ，并且在3.4～11.2GHz 频带驻波比在1.5以下，具有良好的全向辐射特性。
该天线结构简单，体积小，适合在UWB 通信中应用。
关键词微带线馈电；平面超宽带单极天线；等腰梯形；圆弧；开槽一种新型平面超宽带天线的设计*赵红梅，田向，路立平（郑州轻工业学院电气信息工程学院郑州450002）摘要1引言近年来，随着对无线通信需求的不断增加，超宽带技术作为一种短距离高速率无线通信技术越来越受到人们的关注。
2002年美国FCC （federal communications commission ，联邦通信委员会）规定UWB 频段为3.1～10.6GHz ［1］，自此有许多技术针对这一频段展开研究。
作为超宽带通信技术的重要组成部分，UWB 天线应具有频带宽、全向辐射、辐射效率高等特点［2］；同时，为了适应电路集成化和小型化的发展趋势，超宽带印制单极天线在通信设备中被广泛采用［3～5］。
对于微带线印制单极天线，为实现其超宽带特性，应从天线辐射体与微带线两方面考虑，通过调整其结构和尺寸实现超宽带性能。
参考文献［6］采用了对地板开一个半圆形槽的方式，改善天线在5～8.2GHz 的辐射性能，并起到在一定频带内稳定增益的效果，但并不能改善更低频带的辐射特性；参考文献［7］采用了渐变的叉状调谐枝节和对称的金属底板获得超宽带的频率性能，但天线尺寸较大；参考文献［8］采用具有矩形和圆形组合结构的馈电单元和辐射单元展宽天线工作带宽。
参考文献［9］提出具有渐变梯形接地面结构（A 型）和具有凹形接地面结构（B 型）两种印制天线，本文对B 型天线进行改进，将凹形开槽接地面调整为等腰梯形与半圆弧相结合的开槽接地面，同时将矩形辐射贴片的侧边改为弧状，从而大大减小了天线尺寸，结构简单，易于集成，成本低。
超宽带天线的研究报告
超宽带天线的研究报告一、引言在当今无线通信领域，超宽带技术因其具有高速率、低功耗、高精度定位等优势而备受关注。
而超宽带天线作为超宽带系统的关键组成部分，其性能的优劣直接影响着整个系统的通信质量和效率。
因此，对超宽带天线的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、超宽带天线的基本原理超宽带天线是指能够在很宽的频带上工作的天线，其相对带宽通常大于 20%。
超宽带天线的工作原理基于电磁波的辐射和接收，通过天线结构的设计和优化，实现对宽频带内电磁波的有效辐射和接收。
超宽带天线的主要性能指标包括带宽、增益、方向性、阻抗匹配等。
带宽是衡量超宽带天线性能的关键指标，它决定了天线能够工作的频率范围。
增益表示天线在特定方向上辐射或接收电磁波的能力，方向性则描述了天线辐射或接收电磁波的方向性特征，阻抗匹配则影响着天线与传输线之间的能量传输效率。
三、超宽带天线的类型（一）单极子天线单极子天线是一种常见的超宽带天线类型，其结构简单，通常由一个垂直的金属导体构成。
单极子天线具有较宽的带宽和良好的辐射特性，但方向性较差。
（二）偶极子天线偶极子天线由两个长度相等、方向相反的金属导体组成。
它在超宽带应用中具有较好的性能，但其尺寸相对较大。
（三）平面天线平面天线是一种结构紧凑、易于集成的超宽带天线类型，如平面单极子天线、平面偶极子天线等。
平面天线具有低剖面、易于制造等优点，在无线通信设备中得到了广泛应用。
（四）缝隙天线缝隙天线是在金属平面上开缝隙形成的天线，通过控制缝隙的形状和尺寸来实现超宽带特性。
缝隙天线具有低剖面、重量轻等优点，但带宽相对较窄。
四、超宽带天线的设计方法（一）数值计算方法数值计算方法是超宽带天线设计中常用的方法之一，如有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）等。
这些方法可以精确地模拟天线的电磁场分布和性能，但计算量较大，耗时较长。
（二）经验公式法经验公式法是基于大量实验数据和理论分析得出的一些经验公式，通过这些公式可以快速估算天线的性能参数，为天线设计提供初步的参考。
小型超宽带天线及平面阵列天线技术的研究
3. 低成本，低功耗．UWB 发射器无需使用传统锁相环、混频器及中频放大等， 易数字化，系统实现比较简单，系统成本也随之降低．UWB 系统使用间歇的 脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在 0.20ns 1.5ns 之间，占空比极 低，因此耗电也非常少，特别适于便携式应用．
Firstly, an overview of the application of ultra-wideband technologies and the advances in ultra-wideband slot antennas and planar arrays is given. The electromagnetic simulation methods used in this study are also briefly described.
1.2 超宽带天线技术
1.2.1 超宽带技术概述
超宽带 (UWB) 技术始于 20 世纪 60 年代兴起的脉冲通信技术，利用频谱极宽 的超短脉冲进行通信，又称为基带通信、无载波通信，主要用于军用雷达、定位 和通信系统中．2002 年 2 月 14 日美国联邦通信委员会 (FCC) 正式通过了将该技术 应用于民用的议案，定义了三种 UWB 系统应用：成像系统、通信与测量系统、 车载雷达系统，并对三种系统的全向有效辐射功率分别做了规定，且批准将 3.1
4. 抗多径衰落．由于常规无线通信的射频信号大多为连续信号或其持续时间远大 于多径传播时间，多径传播效应限制了通信质量和数据传输速率．由于超宽带 无线电发射的是持续时间极短的单周期脉冲且占空比极低，多径信号在时间上 是可分离的．因此，UWB 系统可以在接收端实现多径信号的分集接收．UWB 信号的抗多径衰落的固有鲁棒性特别适合于室内等多径密集场合的无线通信应 用．
超宽带平面正弦天线与设计概要
超宽带平面正弦天线与设计
本文对超宽带平面正弦天线的设计理论及实现方法进行了研究。
研究内容主要分为三部分:1、研制了3～15GHz的常规两臂平面正弦天线;2、研制了3～15GHz的带有小型化馈电巴伦的两臂平面正弦天线;3、研制了3～15GHz的
四臂平面正弦天线。
传统的平面螺旋天线,如阿基米德螺旋天线和等角螺旋天线存在极化方式单一的不足之处,而正弦天线除了具有传统平面螺旋天线所具有的超宽带、圆极化、单孔径的优点外,还具有独特的“全极化”特性。
本文在超宽带理论和大量仿真计算的基础上,分析了正弦天线结构、介电常数等参数的变化对天线性能的具体影响,在此基础上设计制造了三款正弦天线实物样机,并在微波暗室进行了实验测试。
首先设计了工作频段为3～15GHz的两臂平面正弦天线,为了实现天线的输入阻抗与50?同轴电缆的良好匹配,设计了用于该天线平衡馈电的指数渐变微带巴伦。
为了弥补该巴伦纵向尺寸过大的缺陷,设计了“小型化”的微带巴伦,并用于两臂正弦天线的馈电,在保持原天线电特性的基础上,显著降低了整个天线系统的纵向几何尺寸。
同时,为实现正弦天线的“全极化”特性,设计了带双巴伦馈电结构的四臂正弦天线。
上述三款天线均进行了实物样机的研制,并对其进行了测试,结果表明天线和巴伦在工作频段内较好地符合了设计预期,能够满足工程应用要求。
同主题文章
【关键词相关文档搜索】：电磁场与微波技术; 正弦天线; 超宽带; 全极化; 巴伦; 小型化
【作者相关信息搜索】：南京航空航天大学;电磁场与微波技术;曹群生;
陈振华;。
超宽带天线 (2)
超宽带天线1. 引言超宽带（Ultra-Wideband，简称UWB）技术是一种基于大带宽无线传输的技术，可以实现高速数据传输、精确定位以及物联网应用等多种功能。
而超宽带天线作为UWB系统中至关重要的组成部分，其设计和性能对系统的整体性能有着重要影响。
本文将详细介绍超宽带天线的概念、设计原则以及常见的超宽带天线类型。
2. 超宽带天线概述超宽带天线是一种能够在超宽带频段内工作的天线。
它能够传输大量的数据，且具备透过墙体和障碍物传输数据的能力，因此在无线通信、雷达系统、物联网等领域有着广泛应用。
与传统窄带天线不同，超宽带天线具备以下特点：•带宽宽广：超宽带天线的工作频率范围通常达到几百兆赫兹到几十吉赫兹，因此能够传输更多的信息。
•抗干扰能力强：超宽带技术采用短脉冲信号传输，在频域内具有较好的抗多径干扰能力。
•精确定位能力：超宽带信号能够提供高精度的时延测量，从而实现精确定位功能。
3. 超宽带天线设计原则3.1 带宽匹配超宽带天线的设计需要考虑到其工作频率范围的宽广性。
天线的输入阻抗和辐射模式应当在整个超宽带频段内保持稳定，以保证信号的传输质量和距离。
在设计过程中，可以采用多种技术手段来改善带宽匹配，如使用宽带阻抗转换器、多振子设计等。
3.2 辐射效率超宽带天线的辐射效率对系统性能至关重要。
辐射效率高意味着更好的信号传输质量和更远的传输距离。
辐射效率的提高可以通过合理的设计天线结构、优化天线材料以及减小辐射功率损耗等方式来实现。
3.3 多频段覆盖超宽带天线不仅要满足带宽宽广的要求，还需要能够在不同频段内工作。
因此，设计超宽带天线时需要考虑多频段覆盖的需求。
可以采用多种技术手段，如使用多振子结构、配置可调谐元件等来实现多频段覆盖。
4. 常见的超宽带天线类型4.1 偶极天线偶极天线是最常见的超宽带天线类型之一。
它由两个电极构成，能够在多个频段内较好地匹配和辐射。
偶极天线具有简单的结构和方便的制造工艺，因此被广泛应用于超宽带通信系统中。
超宽带天线技术概要
超宽带天线技术超宽带(UWB)技术具有高传输速率、合理的图像解析和高安全性等优点,在无线通信、微波成像和电子对抗等诸多领域具有广阔的应用前景。
超宽带天线是超宽带通信系统的关键部件之一,其特性直接影响着整个系统的性能。
本文首先概要地叙述了超宽带通信系统和超宽带天线的发展现状,介绍了几种传统的超宽带天线；然后阐述了微带天线的理论分析方法,即传输线模型理论、空腔模型理论和全波分析理论；最后在理论分析的基础上,结合超宽带通信系统的要求,利用多种展宽频带的方法,设计了两款结构简单而紧凑、工作频带覆盖3.1—10.6GHz频段并在WLAN 5.2—5.8GHz和ITU 8.025—8.4GHz两个频带内具有明显陷波特性的超宽带天线。
在一款带状线宽缝天线的基础上,设计了具有新型贴片结构的超宽带微带天线,通过在馈线和矩形贴片之间附加一个“U”形结构来实现超宽带,而在贴片上蚀刻两个侧卧的“L”形槽来达到双带陷的效果。
与原天线相比,所设计的天线在尺寸缩小了31.1%的情况下保持了相对带宽基本不变,还实现了双带陷功能。
对部分地结构微带天线进行改进,设计了具有新型接地板结构的超宽带微带天线,通过在天线的接地板上附加一个平衡枝节来实现超宽带,在矩形贴片上蚀刻两个同心的带有缺口的圆环形槽来实现双频带陷。
在设计过程中,讨论分析了天线各个结构参数对天线性能的影响。
从仿真结果看,两款天线都具有良好的性能。
对具有新型接地板结构的超宽带微带天线加工出了样品,实测数据和仿真结果基本吻合。
同主题文章【关键词相关文档搜索】：测试计量技术及仪器; 超宽带天线; 微带天线;双带陷性能; 部分地结构【作者相关信息搜索】：西安电子科技大学;测试计量技术及仪器;赵永久;杜立新;。
一种新型UWB平面单极子贴片天线设计
一种新型UWB平面单极子贴片天线设计引言：超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是一种基于宽带脉冲信号的通信技术，能提供高速、低功耗、高容量的无线通信。
在UWB系统中，天线的设计是至关重要的。
在本文中，我们将介绍一种新型的UWB平面单极子贴片天线设计。
设计原则：1.超宽带频段：根据UWB技术的定义，该天线应该在3.1GHz至10.6GHz的频段内具有良好的性能。
2.尺寸紧凑：该天线设计应该尽可能小巧，以便于集成到各种应用中。
3.高效率：该天线应该具有高辐射效率以提供高品质的通信连接。
4.平面化设计：平面单极子贴片天线具有较低的体积和重量，适合于集成到基于PCB的设备中。
设计流程：1.频带选择：根据UWB频段的要求，选择适当的频带。
2.初始几何结构：设计一个简化的电极结构，如直线或矩形形状。
3.参数调整：根据模拟仿真结果和电磁理论进行参数调整，优化天线的性能。
4.优化结构：使用优化方法进行结构优化，以获得更好的性能。
5.确定最佳结构：根据最终的仿真和优化结果，确定最佳的天线结构。
6.制作和测试：将设计好的天线制作成样品，并进行性能测试和验证。
设计结果：根据上述的设计流程，我们设计了一个新型的UWB平面单极子贴片天线。
该天线具有以下特点：1.频带范围广：在3.1GHz至10.6GHz频段内具有良好的性能，满足UWB技术的要求。
2.尺寸紧凑：天线尺寸小巧，适合于集成到各种应用中。
3.高辐射效率：天线具有高辐射效率，提供稳定且高品质的通信连接。
4.平面化设计：采用平面单极子贴片天线结构，体积和重量较轻，适合于基于PCB的设备集成。
测试结果表明，该天线在UWB频段内具有良好的性能，满足了设计原则和要求。
未来，我们将进一步研究该天线的实际应用，并不断优化其性能。
结论：本文介绍了一种新型的UWB平面单极子贴片天线的设计。
该天线设计在频带范围、尺寸、辐射效率和平面化设计等方面都具有良好的性能。
通过该设计，我们可以实现高品质、稳定的UWB通信连接。
平面结构超宽带天线的设计与研究的开题报告
平面结构超宽带天线的设计与研究的开题报告
一、研究背景
超宽带技术是一种具有广泛应用前景的新型通信技术，其传输速率高，抗干扰能力强，能够在密集信道中实现高效的通信，因此在无线通信、雷达、天线等领域得到了广泛的应用。
超宽带天线作为超宽带技术的重要组成部分，在超宽带通信和雷达等领域有着重要的应用价值。
当前的超宽带天线大多采用三维体型结构，但是其制造成本高，不便于集成和制造。
因此，设计平面结构的超宽带天线具有重要的研究意义和实用价值。
二、研究目的
本文旨在设计一种基于平面结构的超宽带天线，利用宽带特性实现高速数据传输和精确目标检测，并分析其性能特点。
三、研究内容
1.调研目前超宽带天线的研究现状和应用领域。
2.了解平面结构的超宽带天线设计原理和方法。
3.基于平面结构设计一种超宽带天线，并在仿真软件中进行模拟和优化。
4.制作超宽带天线样品，并进行实验测试和性能分析。
5.总结和分析超宽带天线的设计和测试结果，并对其性能特点进行评价。
四、预期成果和意义
本文的预期成果是设计并制作出一种基于平面结构的超宽带天线，并对其进行性能测试，分析其特点和应用体系，为超宽带技术在通信和雷达领域的应用提供新的解决方案。
同时，该研究还可为平面天线的设计、优化和性能评估提供参考和借鉴。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超宽带平面天线技术
随着科技的迅速发展，超宽带平面天线技术在许多领域展现出巨大的潜力和应用价值。
本文将详细介绍超宽带平面天线技术的基本原理、技术特点、发展趋势以及实际应用案例，旨在帮助读者更好地理解和把握这一前沿技术。
超宽带平面天线技术是指在宽阔的频率范围内，利用平面结构的天线来捕捉和辐射电磁波。
与传统天线相比，超宽带平面天线具有许多独特优势，如体积小、重量轻、制造成本低、易于集成等。
因此，超宽带平面天线技术在无线通信、探测成像、雷达等领域具有广泛的应用前景。
超宽带平面天线技术的技术特点主要包括以下几个方面：首先，它采用平面结构，易于加工和制作，可以实现批量生产和集成化；其次，它具有宽频带特性，可以在很宽的频率范围内保持稳定的性能；第三，它采用辐射状传输，可以提高信号的抗干扰能力和传输效率；最后，它具有小型化和多样化的特点，可以根据不同需求进行定制化设计。
未来，超宽带平面天线技术的发展趋势将更加明显。
随着5G、6G等无线通信技术的快速发展，超宽带平面天线技术的需求将不断增加。
同时，随着材料科学和制造技术的进步，超宽带平面天线的性能和可
靠性也将得到进一步提升。
此外，超宽带平面天线技术的多样化应用也将推动其不断创新和发展。
实际应用案例是超宽带平面天线技术的重要体现。
在无线通信领域，利用超宽带平面天线技术可以实现高速、可靠的数据传输。
例如，在智能交通领域，通过使用超宽带平面天线技术，可以实现车辆与车辆之间、车辆与道路基础设施之间的实时通信，提高交通安全性和效率。
在医疗领域，超宽带平面天线技术可以应用于远程医疗和无创检测，提高医疗水平和治疗效果。
总之，超宽带平面天线技术是一种具有重大意义和应用价值的前沿技术。
在未来的科技发展中，超宽带平面天线技术将继续发挥重要作用，推动无线通信、探测成像、雷达等领域的技术进步。
随着应用领域的不断拓展和创新，超宽带平面天线技术的应用前景也将更加广阔。
因此，我们应该积极和探索这一新技术，为推动人类社会的技术进步做出贡献。
随着无线通信技术的快速发展，超宽带（UWB）技术作为一种新型的无线通信技术，具有高速度、低功耗、抗干扰能力强等优点，在无线通信、雷达、探测等领域得到广泛应用。
超宽带平面螺旋天线作为一种关键的UWB通信器件，其研究与设计显得尤为重要。
超宽带平面螺旋天线是一种基于螺旋结构的宽带天线，其基本原理是利用螺旋线的特性，将电流分布转化为螺旋形状，以实现天线的宽带特性。
这种天线的最大优点在于，它可以在很宽的频率范围内保持较为稳定的辐射特性和阻抗匹配，从而提高UWB通信系统的性能。
超宽带平面螺旋天线的具体设计与优化方法包括以下几个方面。
首先，我们需要选择合适的螺旋线结构和匝数，以实现天线的宽带性能。
其次，我们需要优化天线的尺寸和形状，以获得最佳的辐射特性和阻抗匹配。
此外，我们还需要考虑天线的制作材料和工艺，以满足实际应用中对天线性能和可靠性的要求。
为了验证超宽带平面螺旋天线的性能，我们进行了一系列实验测试。
实验结果表明，该天线在宽频率范围内具有良好的辐射特性和阻抗匹配，能够满足UWB通信系统的要求。
该天线的制作工艺简单，性能稳定可靠，具有很高的应用价值。
总之，超宽带平面螺旋天线作为一种重要的UWB通信器件，其研究与设计对于提高UWB通信系统的性能具有重要意义。
本文介绍的超宽带平面螺旋天线的设计与优化方法，可以为相关领域的研究人员提供一定的参考价值。
未来，我们将继续深入研究超宽带平面螺旋天线的性能与应用，为推动UWB技术的发展做出贡献。
标题：小型平面超宽带微带天线的创新性设计与性能研究
随着无线通信技术的快速发展，超宽带微带天线在很多领域展现出广阔的应用前景。
特别是在小型化和集成化方面，超宽带微带天线具有很大的优势。
本文将探讨小型平面超宽带微带天线的创新性设计与性能研究。
在当前的超宽带微带天线研究中，各种天线的性能不断得到优化，但同时也暴露出一些问题。
例如，一些天线在宽频带范围内的辐射效率不高，有些天线则存在对环境的敏感性等问题。
因此，本文旨在设计一种新型的小型平面超宽带微带天线，以解决现有天线的不足之处。
本文的设计方法主要基于电磁仿真和优化算法。
首先，利用电磁仿真软件对天线进行建模，并进行初步的仿真分析。
然后，采用优化算法对天线的结构进行优化，以提高其性能。
最后，通过实验验证天线的性能，并对实验结果进行分析和讨论。
在本文中，我们设计了一种新型的小型平面超宽带微带天线。
该天线采用了一种创新性的结构设计，使其在超宽带范围内具有高辐射效率和良好的稳定性。
同时，该天线的尺寸仅为传统天线的三分之一，具有很高的实用价值。
通过对实验结果的分析和讨论，我们发现该天线在超宽带范围内具有优秀的辐射性能和稳定性。
此外，天线的尺寸减小使其在集成化方面具有很大的优势。
然而，该天线在某些频段内的阻抗匹配仍需进一步优化。
本文的研究成果展示了小型平面超宽带微带天线的巨大潜力。
尽管本文已经取得了一些进展，但仍有以下两个方向值得进一步研究：1）进一步优化天线的阻抗匹配；2）将天线应用于实际的无线通信系统中，以验证其性能。