小型化超宽带天线的模型仿真初稿

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1、本科毕业设计（论文）题目：小型化超宽带天线的模型仿真学院电子与信息学院专业物理电子技术学生姓名学生学号-摘要自2002年，联邦通讯委员会(FCC)通过决议允许把3.1-10.6GHz频段应用于商业领域，具有高数据传输率、低成本、低功耗和抗干扰能力强的UWB通信系统得到了迅速发展。近年来，随着微电子器件的技术和工艺的提高，UWB技术开始应用于民用领域，超宽带天线已成为天线和通信领域的研究热点。本文首先简单介绍超宽带天线的研究现状和背景，并结合其几种常见类型阐述天线的工作原理和基本参数。重点的研究对象是印刷单极子，通过改变辐射面和地面的形状、尺寸、间隙

2、并仿真使模型获得最优尺寸，进一步研究各种因素对天线性能的影响因子。在获得实验结果的基础上，即可针对性地对天线优化，使得工作频率尽可能宽尺寸尽可能小。在保证工作频率内VSWR小于2的基础上尽可能地缩减天线的尺寸。设计了两款印刷单极子，其辐射面均是从最基本的圆形单极子变换而来。一款辐射面和地面不共面，整体大小30mm×30mm×1mm，辐射面较小，采用微带线馈电。通过优化使天线工作频率3—30GHz内驻波比小于2。另一款辐射面和地面共面，整体大小30mm×30mm×1.6mm，辐射面较大，采用同轴线馈电，发现地板与辐射板之间的间隙和辐射半圆片的半径对天

3、线性能影响最大，通过优化可获得2—18GHz的工作带宽。在本课题设计的过程中发现共面波导同轴线馈电的天线比微带线馈电的更容易获得优良的阻抗匹配。以上两款天线在辐射方向图和驻波比两个参数上都实现了理想的目标性能，同时符合超宽带天线的小型化。关键词：超宽带天线；印刷单极子；方向图；驻波比；小型化-AbstractAhighdatatransferrate,low-cost,lowpowerconsumptionandanti-interferenceabilityofUWBcommunicationsystemshasbeendevelopingrap

4、idlysincetheFederalCommunicationsCommission(FCC)adoptedaresolutiontoallowthe3.1to10.6GHzbandforcommercialareasin2002.Inrecentyears,withthemicroelectronicdevicetechnologyandprocessimprovement,UWBtechnologyusedincivilianareasandultra-widebandantennahasbecomeahotresearchfieldofan

5、tennasandcommunications.Inthispaper,firstabriefintroductiontothestatusandbackgroundoftheultra-widebandantennawasgiven,andexplainoperatingprincipleandbasicparametersofantennathroughseveralcommontypesofantenna.Thefocusoftheresearchobjectisprintedmonopole,bychangingtheshape,size,

6、andclearanceoftheradiatingsurfaceandgroundofsimulationmodeltoobtaintheoptimalsize,furtherstudytheinfluenceofvariousfactorsontheperformanceoftheantennafactor.Onthebasisofexperimentalresultscanbetargetedtotheantennaoptimization,makingtheoperatingfrequencyisaswideaspossibledimens

7、ionsassmallaspossible.ToensurethatVSWRlessthan2withintheoperatingfrequency,andonthebasisofasmuchaspossibletoreducethesizeoftheantenna.Wedesignedtwoprintedmonopolewhichradiatingofantennafromthebasiccircularmonopoletransform.Asmallerradiatingsurfaceandthegroundisnotcoplanar,theo

8、verallsizeof30mm×30mm×1mm,whichisfeedwithmicrostripline.TheVS