DMS技术优化UWB平面单极子天线设计与超宽带性能提升

DMS技术在UWB（超宽带）平面单极子天线设计和实现中起着关键作用。单极天线，尤其是垂直配置的四分之一波长天线，因其结构简单、易于安装在各种接地表面上而被广泛应用，如实际地面或工具车体等。馈电通过同轴电缆在天线底部进行，馈线接地导体与平台相连，确保良好的信号传输。 在电磁场特性上，四分之一波长单极天线的辐射特性与半波偶极天线相似，但在垂直平面上表现为对称的辐射模式，避免了地下的辐射泄漏。水平面上，天线表现为全向性，这意味着它在各个方向都能均匀发射信号。然而，对于小型移动设备来说，四分之一波长可能过大，这时可以通过增加天线的电感来扩展电气长度，这种方法可以针对天线的根部、中部或者整个天线结构进行。 印刷单极子天线因其超宽带特性而备受关注。研究人员通过采用DMS（有损微带结构）和斜角处理技术，旨在提高天线的频带宽度。DMS通过调整微带结构，降低低频段的共振，而斜角处理则提升高频段的响应，从而实现频谱的拓宽。这种新型设计的平面单极天线能够在2~12 GHz的频段内保持低反射系数(-10dB或更低)，并利用L型槽在5~6 GHz范围内实现陷波特性，即抑制特定频率范围内的信号传播，以优化信号质量和防止干扰。 天线设计的核心在于其功能转换能力，它将传输线上的导行波转化为自由空间中的电磁波。在设计过程中，除了考虑基本的辐射特性，还需兼顾尺寸、频带宽度、增益和可能的陷波特性等因素，以满足特定的应用需求，例如无线通信、雷达系统或无线传感网络等。DMS技术的应用显著提升了平面单极子天线的性能，使之成为现代无线通信系统中不可或缺的关键元件。