超宽带天线理论：矩形贴片微带天线与馈电技术

"超宽带天线理论与技术_阮成礼" 本文主要讨论的是关于超宽带天线的理论与技术，涉及多个类型的天线设计和分析方法。首先，天线的传输线模型是理解天线工作原理的基础，它将天线视为一个传输电磁能量的系统。天线性能参数，如增益、带宽、输入阻抗和辐射效率，是衡量天线性能的关键指标。天线的类型包括电小天线、V-锥天线、双锥天线、TEM喇叭天线、对数周期天线、螺旋天线以及波纹喇叭和微带天线等。 在电小天线部分，介绍了电小偶极子和电小环天线，这些天线尺寸远小于工作波长，适合在超宽带场景下使用。电小天线的宽带技术探讨了如何通过加载和结构优化来扩大天线的工作频率范围。 V-锥天线和双锥天线章节详细阐述了不同形状的锥形天线，如无限长和有限长圆V-锥，椭圆锥以及非对称双圆锥天线，它们在超宽带通信中有着广泛的应用。TEM喇叭天线因其独特的共形变换和FDTD（有限差分时域）分析方法而受到关注，且可通过电阻或介质加载来优化其性能。 对数周期天线，如平面对数周期天线和圆极化LPDA，因其宽频带和简单结构而被广泛应用。螺旋天线则包括平面等角螺旋、阿基米德螺旋和圆锥螺旋等形式，它们可以产生连续的宽频带辐射，并且在地平面上的配置也进行了讨论。 微带天线是本文的重点之一，特别是同轴线馈电的矩形贴片微带天线。这种天线设计利用了微带线结构，通过调整贴片尺寸和馈电方式来实现宽带特性。内容提到了微带天线分析方法，如等效电路和电抗补偿，以及用于无线通信的宽带E-形贴片天线设计。 最后，新型天线如分形天线、超导天线、超方向性和微波光子晶体天线等前沿技术被提及，这些技术正在推动天线设计的新突破，以满足未来通信系统对更高数据速率和更宽频带的需求。 总结来说，超宽带天线理论与技术涵盖了天线设计的各个方面，从基础理论到具体应用，为理解和开发新型超宽带天线提供了全面的知识框架。