平面八木天线的宽带滤波天线设计：小型化与高选择性

本文主要探讨了一种创新的平面八木天线设计，旨在解决传统滤波天线在小型化、带宽和滤波性能上的局限。平面八木天线作为基础结构，由偶极子天线、引向器和反射器组成，其中反射器简化为利用地板作为自然反射器。关键创新在于引入了一个多模谐振器，嵌入到馈电微带线中，这使得整个天线具备了滤波响应的能力。 与传统八木天线相比，新型滤波天线展现出显著的优势。首先，带宽得到了显著拓宽，从5.4 GHz到7.0 GHz，这意味着它能够覆盖更宽的频谱范围，这对于无线通信系统来说是非常重要的，因为宽带意味着更多的数据传输能力。其次，高次谐波的抑制效果显著，高达16 GHz，这有助于减少信号干扰，提高通信质量。 此外，该滤波天线在通带边缘具有较高的选择性，这意味着信号在特定频率范围内能更好地传输，而在其他频率上则衰减明显，有利于精确的频谱管理。仿真结果显示，尽管天线尺寸仅为0.5 λ0 × 0.7 λ0，其平均增益达到了3.7 dBi，证明了在小型化的同时保持了相对不错的辐射性能。 设计过程中，作者注意到现有的滤波天线解决方案，如全向滤波天线增益较低、带宽窄，贴片天线增益高但带宽受限，以及巴伦滤波器和微带八木天线在性能上存在权衡。因此，他们提出的平面八木天线设计旨在克服这些局限，提供更理想的滤波性能和尺寸效率。 这种小型化宽带滤波天线对于无线通信系统的集成应用非常有前景，特别是在移动通信设备、雷达和卫星通信等领域，能够支持更高数据速率和更清晰的信号传输，有助于提升整体系统的性能和可靠性。在未来的研究中，这种设计方法可能为天线小型化和多功能集成提供新的思路。