《基于超宽带微带天线的设计》
文献综述
- 前言
天线是任何无线电系统必不可少的组件。它的功能是辐射或者接收无线电波。它把被导电磁波转变为自由空间的无线电波（在发射系统中），或者做相反的变换（在接收系统中），从而在任意两点之间实现无线电信号的传递。天线的发明使得电磁频谱成为人类最大的可重复使用的自然资源之一。随着社会的进步，科学技术的发展，无线电频谱不断地得到开拓，无线电系统的带宽也不断地扩展，促进了二十世纪末一门新的学科—超宽带电磁学的诞生。超宽带电磁学指出，时域电磁波也是人类非常重要的自然资源，而且是尚待开发、非常宝贵的自然资源。
超宽带天线是在常规的窄带天线基础上发展起来的，其主要研究内容是探索频带宽度极大地扩展之后给天线带来的新理论、新技术和新方法。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。
- 相关文献的研究现状
（一）对于各种超宽带天线的设计思路
王亚伟、高向军、朱莉在《新型超宽带双极化天线设计》中提出，基于共形波纹边缘的设计思想，利用指数型槽缝波纹边缘使双开槽Vivaldi天线在与同尺寸传统Vivaldi天线相近的带宽内获得了高增益等良好的辐射特性，通过将两个双开槽Vivaldi天线正交放置，实现了超宽带双极化天线的设计。
何恺、葛俊祥在《一种新型超宽带天线设计与实现》中设计了一种新型对跖Vivaldi天线，通过在介质板的两侧采用相同的贴片结构设计，使E面方向图在主辐射方向对称，解决了峰值增益偏移的问题，使得天线在低频段的增益得到显著提高并减小了天线尺寸。而王德乐、黄季甫在《一种新型宽带低副瓣微带贴片阵列天线的设计》中同样采用贴片的方式，利用背馈式长探针馈电，使得微带馈线和辐射贴片有效隔离，减小了寄生辐射，使用双层辐射贴片结构，使天线产生双谐振频点，有效地增大了天线的工作带宽，使该天线在20%的频段内S11参数优于-10dB、辐射效率高于60%。
此外，针对当前超宽带天线存在的方向性差、增益小的问题，严冬、张力弓、王平、程威、易兆在《一种正六边形嵌套分形超宽带天线的设计》中提出了一种利用嵌套分形结构的自相似性和空间填充特性，能有效拓展带宽，缩减天线尺寸的设计方案，通过对天线维数进行仿真分析，选择方向性较好的四维天线为设计目标，带宽为2.7-10.6GHz，增益为1.8-7.8dBi，且实现了良好的阻抗匹配。与其他天线相比，实现了较小的尺寸同时具有良好的方向性和较高的增益。
- 降低其他通信系统对超宽带天线的干扰问题的解决
曹新宇、张金玲、杨虹蓁在《新型小尺寸双陷波超宽带天设计》中采用层叠加载缝隙方式，减小了天线结构尺寸在超宽带非陷波频段，回波损耗不大于-10dB，有稳定的方向图；在3.3-3.8GHz和5.0-5.9GHz陷波频段，回波损耗平均有7dB的增长，产生了很好的陷波抑制作用，避免了在重叠频段系统信号的干扰，提高了天线系统性能。
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