摘要 設計了一種小型雙阻帶的超寬帶天線。采用由兩個半橢圓和一個長條矩形復合的一種新型地板結構，從而實現了超寬帶天線小型化。通過開雙U型縫隙實現了雙阻帶特性，阻帶帶寬分別是540 MHz和610 MHz。天線實物測量結果表明，天線駐波比2的帶寬為2．7～12 GHz，在整個頻段內天線增益較高，同時方向圖全向特性良好。天線的測量結果和仿真結果有較好的一致性。
關鍵詞 超寬帶；復合地板；雙陷波特性；天線小型化

隨著室內高速無線數據接入技術的發(fā)展，要求未來的無線通信系統(tǒng)具有更大的數據吞吐量。特別是IEEE802．15．3a標準提出分配3．1～10．6 GHz頻段給超寬帶使用后，超寬帶通信系統(tǒng)越來越受到重視?？紤]到UWB天線不僅要求天線體積小、良好的輻射效率、全向覆蓋特性，同時還要避免和其他通信系統(tǒng)相互干擾，主要重疊的通訊頻段有WLAN(5．2～5．8 GHz)、WIMAX(3．3～3．6 GHz)，和C波段(3．7～4．2GHz)雷達通信系統(tǒng)，因此能否實現小型化UWB天線及雙阻帶性能已成為研究重點。
微帶天線以其剖面薄、體積小、重量輕、可與載體表面相共形、易集成、成本低、容易制作等優(yōu)點備受關注，常見的小型UWB天線主要包括印刷型單極子和寬縫隙天線。從上述背景出發(fā)，文中設計了一種雙U縫隙的UWB天線，帶寬2．9～12．4 GHz(VSWR2)，在滿足天線性能的基礎上實現了雙阻帶功能540 MHz(3．28～3．82 GHz)和610 MHz(5．17～5．78 GHz)。在天線的設計中，地板采用復合結構，兩個半橢圓通過一個矩形長條連接，通過調節(jié)矩形寬度W1可達到高頻匹配，實現設計天線的小型化，這種小地板在一定程度上降低了雷達散射截面；輻射板采用圓形輻射板CDM，通過調節(jié)其半徑可以實現低頻段的阻抗匹配；輻射板上的雙U縫隙的作用是產生雙阻帶，避免與其他通訊系統(tǒng)的相互干擾。
在經驗的基礎上進行了大量仿真實驗，獲得天線的具體結果參數。最后通過實物測量，顯示天線性能基本得到滿足，因此UWB天線具有實用價值。

1 天線結構設計
天線的具體尺寸結構如圖1所示?；趫A形輻射板的超寬帶天線理論已被廣泛引用。本文設計的超寬帶天線輻射板采用圓形輻射板，在天線設計中采用了新型的復合地板，它由兩個半橢圓通過一個矩形長條連接而成，通過調節(jié)復合地板的寬度W1、橢圓主半徑和長短軸比，可以實現高頻段的阻抗匹配。天線的雙陷波特性是通過在饋線和輻射板上設計雙U型縫隙來實現，其中一個U型縫隙開在了饋線和輻射板之間，在改善天線的駐波比特性的同時實現了陷波特性。

圓形輻射板(半徑r)和微帶饋線印制在FR4介質板的同一面，FR4介質板厚度h=0．8 mm，相對介電常數εr=4．4，尺寸為L×W。饋線寬度設計為Wf=5 mm與50 Ω端口進行匹配。介質另一面印制了一個寬度W1=0．1 mm的矩形和兩個半橢圓，它的主半徑3．7mm，長短軸比為2．5。圖1中，單位為mm，W=20，L=31，R=10，Wf=5，W1=0．1，W2=8，W3=3．4，L1=10，L2=7．8，s1=1，s2=0．8，s3=0．6、h=1。