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微带天线具有许多优点,如体积小、重量轻、剖面薄、容易与载体共形、与集成电路的兼容性好、易于大批量制作等,在近几十年中得到了广泛的应用。但其主要缺点是频带较窄,因而限制了它更广泛的应用,针对于此,本文提出了引入缝隙来有效地扩展天线带宽和改善其性能的方法,并进行了深入分析和讨论。
作为微带天线一种的微带宽缝天线,其阻抗匹配带宽比谐振式贴片天线要宽,并且对制造公差的要求也比贴片天线低。对文献中提出的三种微带线馈电平面贴片天线做了仿真。通过CST微波工作室的仿真验证了结果的正确性。仿真表明:这种天线具有良好的超宽带特性,完全可以应用于UWB系统。
本文在借鉴上述天线设计思想的基础上,研究设计了三种超宽带微带馈电的宽缝天线:矩形微带馈电的阶梯状宽缝天线,矩形微带馈电的半圆形宽缝天线和圆形微带馈电的半圆形宽缝天线。仿真结果表明:这三种天线都具有超宽带性能。其中圆形微带馈电结构的半圆形宽缝天线具有比另外两种天线更宽的阻抗带宽和良好的辐射性能。