小型化超宽带天线设计：理论与实验探索

"时域小型超宽带天线的设计与研究" 超宽带天线是现代通信、雷达和电子战系统中的核心技术之一，因其具有宽频率范围、短脉冲持续时间和高时间分辨率等特点，在诸多领域中得到了广泛应用。这篇论文由单坤撰写，阮成礼教授指导，主要探讨了时域小型超宽带天线的设计理论与实践，旨在实现天线尺寸的小型化、轻量化、宽带化和时域高保真度。 论文首先概述了超宽带系统在雷达、导航、电子对抗、保密通信以及民用领域的重要地位，强调了对超宽带天线设计的高要求。作者通过深入研究，设计出几种新型的平面超宽带天线，以满足这些需求。在第一章和第二章中，论文介绍了超宽带天线研究的背景和意义，回顾了国内外超宽带天线技术的发展历程，定义了超宽带信号并解析了超宽带天线的时域特性，包括脉冲宽度、上升时间等关键指标，同时列举了常见的超宽带天线类型，如微带天线、共面波导天线和蝶形天线等，为后续的设计提供了理论基础。 在第三章中，作者提出了一系列创新设计。例如，通过采用半椭圆形变换的接地板与辐射贴片在共面波导馈电的超宽带天线上，有效改善了天线的阻抗匹配，从而扩大了频率带宽。另外，利用接地板与辐射贴片的偶极子对称结构优化了辐射方向图，增强了天线的定向性能。对于微带馈电的超宽带天线，通过在尖锐顶点处引入导圆角、接地板导椭圆角以及开口凹槽的缺陷地结构，改变了地板电流分布，显著提升了天线的阻抗带宽。最后，论文还讨论了平面蝶形加环天线，通过谐振环的引入，进一步提高了天线的阻抗特性。 此外，论文还涉及了天线的实验验证和性能分析，这包括了对天线的频率响应、带宽、增益、效率以及辐射模式等关键参数的测量。这些实验结果不仅验证了理论设计的有效性，也为实际应用提供了可靠的数据支持。 这篇论文深入研究了时域小型超宽带天线的设计方法，通过理论与实验的结合，展示了多种创新设计，以实现天线在小型化、宽带化和时域性能上的优化。这些研究成果对于推动超宽带技术的进步，特别是对于提高超宽带系统的整体性能，具有重要的科学价值和工程应用前景。