一种基于微带槽天线的带阻性UWB天线的研究

曹琼琼， 单志勇

(东华大学 信息与科学技术学院，上海 201620)

0 引言

随着无线通信的快速发展，对无线通信的容量以及传输速率提出了越来越高的要求。超宽带(UWB,Ultra-wide Band)就是一种能实现设备之间高速互操作的无线通信技术。它使组建高速无线个人局域网(WPAN)，实现无线局域网[1]和个人局域网无线互联接入成为可能。随着UWB技术的发展，UWB天线的设计和研究成为天线与电波传播领域的一大热点[2]。

一般来说，微带天线[3]是窄带天线，实际上可以采用多回路、分层结构、刻槽等技术展宽微带天线的频带宽度。文中所设计的天线是带有开槽的双贴片微带天线，它比单贴片天线更具优势。因为它造出一段很长的辐射电流通路，从而产生很多个频率较低的谐振频率点，使天线的工作带宽变得更宽，从而达到 UWB天线的设计标准；再加上该天线采用了渐变结构，与传输线达到良好的调配效果，让S11参数在很大的一段频率范围内小于-10 dB。所以，它能比单贴片天线的带宽大上10倍以上。

1 具有带阻性能的UWB天线的模型

这里研究的天线把着眼点放在整个 3.1～10.6 GHz频段上[4],选用了一种微带馈电的小型平面超宽带天线。该天线类似一般的微带槽天线[5-8],为了获得超宽带的频率特性，天线的微带馈电单元采用了渐变结构的圆弧形调谐枝节，金属地板则设计成对称的多边形结构。该天线是建立在介电常数为4.4的Arlon CLTE/LC (tm)的介质基板上，因为W=λ/2，λ=c/f，f至少应在3.1～10.6 GHz的范围内取值，取f=300/48=6.25 GHz,恰好近似等于该频段的中心频率 6.85 GHz，则W=24 mm,L=W=24 mm，h＜＜λ取为 1.5 mm。……