超宽带天线设计及其阵列研究概要
UWB超宽带无线定位系统研究与设计
2020年第08期86UWB 超宽带无线定位系统研究与设计陶 凯华北电力大学，北京 102206摘要：文章以高精度定位需求为出发点，结合泛在电力物联网建设思想，采用 DecaWave 公司的 DW1000作为UWB（ Ultra -Wide Band，超宽带） 无线收发器，ST 公司的 STM32单片机作为定位系统的核心控制器，设计了UWB 定位系统基站标签一体化的硬件平台。
该平台可应用于电厂连续堆取料的斗轮机等高效装卸机械作业中，实现电厂堆取料作业的自动化。
在软件算法实现上，采用双向测距的机制准确估计基站（anchor）与标签（tag）之间的距离，通过下位机的硬件模块将测距信息发送给上位机进行处理。
上位机软件根据飞行时间（TOA -Time of Flight）定位算法计算标签与基站的距离，利用多个距离数据可计算出目标标签在三维空间中的坐标值。
此外，在坐标运算过程中采用改进的泰勒算法进行误差消除，从而完成高精度室内定位系统的设计与实现。
关键词：无线定位；UWB；飞行时间；定位系统；双向测距中图分类号：TN925.930 引言在巨大的市场需求的驱动作用下，建立室内实时定位系统（Real Time Location Systems，RTLS）［1］成为目前研究的焦点。
在定位系统的研究与设计中，UWB（Ultra -wideband，超宽带）技术已经在无线通信领域应用得极为广泛［2］。
相比于其他的传统无线信号，超宽带技术信号拥有更大的带宽，其频率范围在3.1 GHz~10.6 GHz ［3］。
同时，超宽带技术信号具有非常低的功率谱密度、高的时间分辨率［4］和良好的抗多径能力［5］。
因此，采用 UWB 技术的室内定位系统具有很高的实用价值。
在UWB 定位系统中，无线收发数据的芯片主要使用的是来自著名公司DecaWave 的产品——DW1000（超宽带无线收发芯片），该芯片根据基站与标签之间无线信号在空气中传播的时间（即飞行时间）来计算出该组物体之间的间隔距离，使用的测距算法为双边双向测距算法（dual -Sided Two -wayrange，DS -TWR）。
天线工程设计基础课件：阵列天线
性，根据电磁波在空间相互干涉的原理，把具有相同结构、
相同尺寸的某种基本天线按一定规律排列在一起，并通过适
当的激励达到预定的辐射特性，这种多个辐射源的结构称为
阵列天线。根据天线阵列单元的排列形式，阵列天线可以分
为直线阵列、平面阵列和共形阵列等。
阵列天线
直线阵列和平面阵列形式的天线常作为扫描阵列，使其主波
波束最大值方向，则
阵列天线
6. 2. 2 天线阵的分析
1. 均匀线阵的分析
相邻辐射元之间距离相等，所有辐射元的激励幅度相同，
相邻辐射元的激励相位恒定的线阵就是均匀线阵，如图 6.2所示。列天线图 6.2 均匀线阵
阵列天线
1 )均匀线阵方向图
若 n 个辐射元均匀分布在 z 轴上，这时单元的位置坐标
向图函数。当阵列单元相同时， f n (θ ， ϕ ) = f ( θ ， ϕ )，
对于均匀直线阵有 I n = I 0 ，上式可化为
阵列天线
其中
阵列天线
式(6－62 )为方向图乘积原理，即阵列天线的方向图函
数等于阵列单元方向图函数与阵列因子的乘积。 S (θ ， ϕ )
称为阵列因子方向图函数，它和单元数目、间距、激励幅度
单元共轴排列所组成的直线阵，阵列中相邻单元的间距均为
d ，设第 n 个单元的激励电流为 I n ej β n ，通过将每个阵列
单元与一个移相器相连接，使电流相位依次滞后 α ，
阵列天线
将单元 0 的相位作为参考相位，则 βn =nα 。由几何关系可
知，当波束扫描角为 θ 时，各相邻单元因空间波程差所引起
瓣指向空间的任一方向。当考虑到空气动力学以及减小阵列
天线的雷达散射截面等方面的要求时，需要阵列天线与某些
宽带宽角扫描相控阵天线系统
宽带宽角扫描相控阵天线系统随着无线通信技术的快速发展，相控阵天线系统在雷达、无线通信和电子战等领域的应用越来越广泛。
宽带宽角扫描相控阵天线系统具有宽频带、高角度覆盖和快速扫描等优势，成为当前研究的热点。
本文将介绍宽带宽角扫描相控阵天线系统的设计思路、实验结果及总结与展望。
关键词：相控阵天线、宽带宽角扫描、相控阵列、天线元、波束形成相控阵天线系统最早应用于军事领域，通过控制天线阵列中天线元的相位和幅度，改变波束的方向和形状，实现扫描和跟踪目标。
随着科技的不断发展，相控阵天线系统的应用逐渐扩展到民用领域，如无线通信、导航和雷达等。
宽带宽角扫描相控阵天线系统能够在宽频带内实现高角度覆盖和快速扫描，提高系统的抗干扰能力和目标检测能力，具有很高的应用价值。
宽带宽角扫描相控阵天线系统的设计思路主要包括以下方面：天线元设计：为了实现宽带宽角扫描，需要设计具有宽带性能的天线元。
可以采用偶极子、贴片天线或波导缝隙天线等，并优化其结构以实现宽频带覆盖。
相控阵列设计：根据应用需求，设计合适的相控阵列规模和排列方式。
为了实现高角度覆盖，需要合理设计天线元的激励幅度和相位，以及它们在阵列中的排列方式。
波束形成网络设计：采用合适的波束形成网络，实现天线元激励的幅度和相位的控制。
可以使用模拟移相器、数字波束形成器或其他波束形成网络来实现。
控制系统设计：为了实现快速扫描，需要设计高效的控制系统，包括数据采集、处理和传输等环节。
可以采用高速数字信号处理器或其他专用控制芯片来实现。
我们设计并制作了一个宽带宽角扫描相控阵天线系统，并对其实进行了实验测试。
实验中采用了24个天线元组成正方形阵列，每个天线元为24GHz双极化贴片天线。
通过波束形成网络对天线元进行激励，实现波束的高角度覆盖和快速扫描。
实验结果表明，该系统在20GHz 频带内具有良好的宽带性能，并且在40°扫描角度范围内波束形状变化平滑，角度分辨率达到5°。
宽带分形阵列天线的设计及其耦合分析
传 统 电磁理 论通 常是 在经 典 欧几里 得几 何 的基
础 上进行 天线 的分 析 和设 计 。近 二 十 年 来 ， 用 分 利 形几 何取 代 欧几里 得几 何 发展起 来 的新 型宽 频带 天 线 引起广 泛关 注 … 。分 形 具 有 两 大 特 征 ： 自相 似性
＼ ．ｎｔｕｅ Ｃ ｍｍ ｎｃｔ ｎＥｇｎｅｉ ｅｈ ｏｏｙ ｊｉ ｎｖｒｔ， ｈ ｎｃ ａ ３ ０ ２ Ｃ ｉａ ２ Ｉｓｔｔｏ ｏ ｕ ｉ ｉ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｔｃｎ ｌ ，ｉｎＵ ｉ ｓｙ Ｃ ａｇｈ ｎ１０ １ ， ｈｎ ］ ｉ ｆ ａｏ ｎ ｇ ｌ ｅｉ
Ａ ｂｓｒ ｔ Ａ ｅ ｆａ ｔ １ｍ ｉｒ ｓｒｐ ａ ｔ ｎ ａ ｉ ｅ ｉ ｎ ｄ ｔ ａｃ ： ｎ ｗ ｒ ｃａ ｃ ｏ ｔｉ ｎ ｅ ｎ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ．Ｏｎ ｅｈ ｄ ｗｈ ｃ ａ ｄ ｎ ａ ｔｎｎ ’ ｂ ｎ ｗｉ ｔ ｏ ｅ ｍ ｔ ｏ ｉｈ ｃ ｎ ｗｉ ｅ ｎ ｅ ａ Ｓ ａ ｄ ｄｈ ｆ ｒ６ ｔ ｅ ｓｐ ｅ ｅ ｔｄ ａ ｄ ｖ ｌｄ ｔｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ａｉ ａ ｅ ｈ ｏ ｇ ＨＦ ｍｕ ａ ｉｎ． ｅ ｅ ｆｅ ， ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｅ ｒ ｆｆｅ ｅ ｃ －ｅ ｏ ｆｇ — ｍ ＳＳ ｅ ｌ ｔ ｏ Ｔｈ ｒ ａ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｈ ｏｙ ｏ ｒ ｑｕ ｎ ｙ ｒ ｃ ｎ ｕ ｔ ｉ ｒ ｂｅ ａ ｔ ｎ ａ ａ ｄ ｂ ｏ ｄ ａ ｄ ａ ｔｎ ａ ｓｒ ｃ ｕ ｅ，ｈ ｅ ＥＭ Ｓ ｓ ｔｈｅ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ． ｈａ ｇ ｎ ｈ ｔｔ ｓｏ ｈｅ ａ ｌ ｎ ｅ ｎ ｎ ｒ ａ ｂ ｎ ｎ ｅ ｎ ｔｕ ｔ ｒ ｔ ｒ ｅ Ｍ ｗｉｃ ｓ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ Ｂｙ ｃ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓａｅ ｆｔ ｓ ｔ ｈ ｓ ｔ ｅ ａ ｔｎ ａ ｃ ｎ ｗｏ ｋ ｉ ｈ ｅ ｅ ｕｅ ｃ ｎ ， ｘ ｅ ｉ ｇ ｔ ｅ ｂ ｎ ｗｉ ｔ ｆｔ ｅ ａ ｔｎ ｎ ｉｅ ｔ ． ｎ ｗ ｗｉ ｅ ，ｈ ｎ ｅ ｎ ａ ｒ ｎ ｔ ｒ ｅ ｆ ｑ ｎ ｙ ｂａ ｄｓ ｅ ｔｎｄ ｎ ｈ ａ ｄ ｄｈ ｏ ｈ ｎ ｅ ｎａ ｉ ｄ ｒ ｃｌ Ａ ｅ ｃ ｒ ｙ ｆａ ｔｌａ ｔ ｎ ａ ａ ｒ ｙ ｉ ｅ ｉｎ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ ｎ ｔ ａ ｄ ａｓ ｈｅ ｍｕ ｕ ｌｃ ｕ ｌｎ ｍｏ ｇ ｕ ｉｓｏ ｎ ｅ ｎ ｒａ ｓ ｒ ｃａ ｎ ｅ ｎ ｒａ ｓｄ ｓｇ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｕ ｉｓ， ｎ ｌｏ ｔ ｔ ａ ｏ ｐ ｉ ｇ ａ ｎ ｎ ｔ ｆａ ｔｎ ａ ａｒ ｙ ｉ
UWB阵列信号处理算法研究
UWB阵列信号处理算法研究一、前言随着无线通信和定位技术的发展，尤其是 5G 网络的广泛应用，人们对无线数据传输的速度和距离要求越来越高。
这就需要更精确、更快速的信号处理算法来支撑这些应用。
UWB 阵列信号处理算法是一种应对这些需求的有效方式。
二、什么是 UWB 阵列信号处理算法UWB（Ultra Wide Band）广义上指的是信号带宽大于 25% 的信号，但实际运用中一般指带宽大于 500MHz 的信号。
UWB 技术可以克服传统无线通信技术的诸多限制，比如抵抗干扰和多径衰减等。
而阵列信号处理算法则是利用阵列天线接收到的信号进行精确定位或者信号处理的技术。
UWB 阵列信号处理算法结合了这两种技术，它利用 UWB 技术接收信号后，通过算法处理得到所需的信息。
比如可以利用 UWB 阵列信号处理算法进行高精度的测距和定位，可以实现毫米级的定位精度和高速数据传输等功能。
三、UWB 阵列信号处理算法的应用UWB 阵列信号处理算法的应用非常广泛，涵盖了室内定位、室外定位、UWB 通信、UWB 信号检测等领域。
下面简单介绍几个 UWB 阵列信号处理算法的应用案例。
1.室内定位室内定位需要在复杂的室内环境下实现精确定位功能，传统的 GPS 定位技术难以满足这种需求。
利用 UWB 阵列信号处理算法，在室内环境下可以实现精准的定位。
2.室外定位UWB 阵列信号处理算法还可以用于室外定位，因为室外环境多变，加之电磁波在空气中会出现多径效应，对定位造成影响。
利用 UWB 阵列信号处理算法，可以克服这些影响，实现高精度的定位。
3.UWB 通信传统的无线通信技术受到带宽限制和多径效应等因素的影响，通信距离较短。
而 UWB 技术由于带宽和信号功率大，在短距离通信中表现出良好的性能。
利用UWB 阵列信号处理算法可以进一步提升 UWB 通信的性能，实现高速稳定的数据传输。
4.UWB 信号检测在电磁环境中 UWB 信号易被其他电子产品干扰，为此需要对 UWB 信号进行检测和干扰消除。
2-18GHz超宽带斜极化水平全向天线设计
2021.10设计研发2-18GHz超宽带斜极化水平全向天线设计徐瑶俊，樊雪婷，郭庆功(四川大学电子信息学院，四川成都，610065)摘要：设计了一款2-lSGHz斜极化的全向天线，天线由一个超宽带水平全向的双锥天线和一个五层斜极化器构成。
通过增加卷边结构以及优化双锥天线母线长度，改善了超宽带双锥天线低频增益不足和高频方向图裂瓣的现象，釆用五层极化栅结构使辐射电场由垂直极化均匀的转换为45°斜极化。
使天线在2-18GHZ内电压驻波比(VSWR)小于2,不圆度小于3.5dB,0.89<|£fl|/<1.15,165°<AE e-5,<186°,具有良好的斜极化性能。
关键词：全向天线；超宽带；斜极化；双锥天线Slant-Polarized Horizontal Omnidirectional Antenna for2-18GHzUWB ApplicationsXu Yaojun,Fan Xueting,Guo Qinggong(School of electronic information,Sichuan University,Chengdu Sichuan,610065) Abstract：The article designed a2~18GHz obliquely polarized omnidirectional antenna.The antenna consists of an ultra wideband horizontal omnidirectional biconical antenna and a five layer t订ted polarizer.By increasing the curl strueture and optimizing the bus length of the biconical antenna, the phenomenon of low-frequency gain deficiency and high-frequency pattern split of the ultra wideband biconical antenna is improved.The radiation electrie field is uniformly converted from vertical polarization to45°oblique polarization by using a five layer polarization grid structure.The VSWR is less than2,roundness is less than 3.5db,0.89<|场|/隔<1.15,165。
基于典型结构的共形阵列天线设计技术研究
基于典型结构的共形阵列天线设计技术研究基于典型结构的共形阵列天线设计技术研究一、引言共形阵列天线是目前无线通信领域中一种常用的天线结构，其能够实现多种天线功能，如波束形成、多输入多输出（MIMO）等。
然而，目前的共形阵列天线设计存在着一些问题，如天线尺寸较大、频率选择性较强、成本较高等。
为了解决这些问题，本文通过研究基于典型结构的共形阵列天线设计技术，以期提高天线性能并降低设计成本。
二、典型结构概述典型结构是指与所研究的共形阵列天线相似的模型或构造。
典型结构的选择应基于天线的设计要求和目标。
在共形阵列天线设计中，常用的典型结构包括一维和二维的线性阵列、圆形阵列、方形阵列等。
不同的典型结构具有不同的特点和优势，在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
三、共形阵列天线性能分析共形阵列天线的性能主要通过以下几个指标来评估：增益、波束宽度、辐射效率、频率选择性和天线尺寸等。
1.增益：共形阵列天线的增益是衡量其向特定方向辐射能力的指标。
天线的增益越大，其辐射功率越强，传输距离越远。
2.波束宽度：共形阵列天线的波束宽度是指天线的主瓣方向上辐射功率下降到峰值功率的一半所对应的角度范围。
波束宽度越小，天线的指向性越强。
3.辐射效率：共形阵列天线的辐射效率是指天线所提供的辐射功率与其所消耗的输入功率之比。
辐射效率越高，天线的性能越好。
4.频率选择性：共形阵列天线的频率选择性是指天线在一定频率范围内对不同频率的信号的响应程度。
频率选择性越小，天线对不同频率的信号的响应越均匀。
5.天线尺寸：共形阵列天线的尺寸与其工作频率和波束宽度有关。
通常情况下，天线的尺寸越大，其工作频率范围越宽，但也会增加天线的成本和制造难度。
四、基于典型结构的共形阵列天线设计技术基于典型结构的共形阵列天线设计技术主要包括以下几个方面的研究内容：1.共形阵列天线的结构优化：通过对不同典型结构的优势进行比较和分析，选择合适的结构以满足设计要求。
同时，针对不同结构进行参数优化，以提高天线的性能。
天线第十二讲对数周期天线与平面超宽带天线
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
LPDA上的 电流分布可 以利用数值 方法算出。
South China University of Technology
左图是用矩 量法计算的 18元LPDA 振子上的电 流分布。
相应的传输 线上的电压 分布、方向 图、增益和 阻抗见后。
不同频率下LPDA振子上的电流分布
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
tan ln ln1
2 2rn 2rn1
即，每一个振子的长度与到顶点的间距的比例保 持常数
ln1 ln rn1 rn
几何因子定义为相邻振子的长度比，显然也等于 到顶点的距离比
ln1 rn1 1
ln
rn
ln1 n
l1
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
当电磁波从短振子端馈入时，由于短振子辐射很 小，电磁波主要是通过双导线传输到辐射区，所 以短振子所构成的区域也称为传输区。
电磁波到达辐射区时，长度接近半波长的振子上 的电流最大，辐射最强，称为主振子。在它后面 较长的振子犹如一个反射器，称为反射振子。如 果电磁波是直接通过双导线馈入到反射振子上， 其上的电流相位势必滞后于主振子。但通过交叉 馈电，使得反射振子上的电流相位超前主振子， 因而保证了天线阵的最大辐射方向朝向馈电端。
超宽带阵列的时域辐射特性研究
Ｇ ￡ ＝Ｉ ｆ ｒ ｒ ）ｒ （） （）（ — ｄ ＝
Ａ 。［ ＋ 】 一 ｚ 一 等 。 等 孚ｒ ｄ
本 文对 一维 均匀 线 阵 的时域 辐射特 性 进行 了 计 算 和仿真 ， 与实 际测 量结 果进 行 比较 ， 并 结果 吻
１ 引 言
由于对 目标 识别 、 像 、 隐身 以及 传 输信息 成 反
含量 方 面越来 越 高 的要 求 ， 代 雷 达 及 通讯 设 备 现 的频段 及频 宽在 不断 扩 展 。雷 达调 制 脉冲 的前沿
及脉 宽 已达 到 纳秒 甚 至 皮 秒 量 级 ， 近 年 来 出现 如
为 简 化 分 析 ， 文 以 高 斯 脉 冲 作 为 时 域 超 苋 本
合较 好 。
令 ： ｒ鲁 ＋
Ｇ ￡： （） 。 一
２４２
ｄ用
（） ２
Ｉ ｅ“ ： 可将上式化简为： 。 ～ｄ √，
２ 阵 列天 线 的 时域 辐 射
２ １ 时 域 脉 冲 波 形 及 其 能 量谱 密 度 ．
则 ｆ ｔ 的能量 谱 ［ Ｓ ＿ 为 ： （） （） ］ 厂
Ａｂｓｒ ｃ ： ｅ ｎ ｌｔｃ ｌ ｍ ｅｈ ｄ ｏ ｉ ｅ ｏ ａｎ ｃ ａａ ｔｒｓｉ ｏ ｒａ ｓ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ａ ａｙ ｉａ ｔ ｏ ｆ ｔ ｄ ｍ ｉ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｍ ｃ ｆ ａ ｒｙ ｉ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ａ ｅ ｎ ｈｅ Ｇａ ｓ ｉｎ ｉ ｕ ｓ ｕ ｓａ ｍｐ ｌｅ． Ａｎ ｈ ｉ ｅ ｄ ｍａ ｎ ｒ ｄ ａｉｎ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｆｏ ｅ ｄｍ ｅ ｓｏ ｙ ｄ ｔ ｅ ｔ ｏ ｉ ａ ｉｔｏ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｏ ｎ ｉ ｎ ｉｎ ｓ ｍｍ ｅｒｃ ｌａ ｒｙ ｉ ｍ ｔｉ ａ ｒａ ｓ
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。
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超宽带天线设计及其阵列研究
超宽带(UWB)技术是目前短距离高速无线通信系统实现的有力竞争方案,
天线作为超宽带系统的关键部件,其性能好坏会直接影响通信质量。本文研究的
内容主要是设计出可用于3.1～10.6GHz超宽带无线通信的超宽带天线,同时对
超宽带天线阵的时域特性进行基本的研究。本文首先提炼出了衡量超宽带天线
性能的参数,总结了超宽带天线时域特性研究的两种方法:频域传输函数法和时
域直接测量法。在此基础上,设计和研究满足通信要求的超宽带天线。本文的主
要贡献如下:在天线设计方面,将传统火山烟雾形天线的立体结构转化为平面结
构,设计和研究了印刷火山烟雾形(volcano smoke)平面单极子超宽带天线;采用
开槽、地板上加“L形”枝节以及加寄生单元三种方法,对微带馈电圆缝隙超宽
带天线进行阻带特性的设计;改进了微带馈电圆缝隙超宽带天线的阻抗带宽,扩
展了天线的应用范围;针对U形臂双面印刷偶极子超宽带天线的结构,在天线上
加入“L形”枝节设计阻带特性取得较好效果。本文中采用电磁仿真软件CST
仿真和实验相结合的方法对天线进行设计和研究,除了研究天线的阻抗带宽、方
向图和增益等基本参数外,还对天线的传输函数和时域特性进行研究,以探讨天
线在超宽带系统中应用的特殊要求。在超宽带天线阵列的研究方面,从理论上建
立了超宽带天线阵时域基本模型,提出了天线阵要实现指定波束指向设计时的一
个重要参数,即总时延。研究了均匀直线阵和均匀圆形阵在等幅同相馈电时的时
域特性,为实际中超宽带天线阵的设计提供理论指导。本文设计的超宽带天线均
采用平面印刷结构,天线的体积小、易于和系统集成。本文所做工作,对丰富超
宽带天线理论和技术有重要的意义。
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