小型化双陷波超宽带天线设计及性能分析

"新型小尺寸双陷波超宽带天线设计" 本文主要介绍了一种创新的小型化双陷波超宽带天线设计，该设计旨在解决超宽带通信中频段干扰的问题，尤其在某些特定频率范围内需要抑制不必要的信号。这篇研究论文由曹新宇、张金玲和杨虹蓁共同撰写，发表在《电波科学学报》2014年第29卷第3期。 超宽带天线通常用于宽频率范围内的无线通信，其特点是具有极宽的带宽和较低的副瓣水平。然而，这种宽频率响应可能导致与其他通信系统的频率重叠，从而引起干扰。双陷波功能在此类天线中尤为重要，因为它可以在特定频率范围内引入深陷波，减少这些频率上的信号传输，从而实现频率的选择性过滤。 该新型天线设计采用层叠加载缝隙的方式，有效地减小了天线的物理尺寸，这不仅有利于微型化设备的集成，还保持了良好的超宽带性能。通过微波仿真软件HFSS（High Frequency Structure Simulator）进行建模和优化，研究人员分析了天线的结构尺寸对性能的影响，同时考察了回波损耗、驻波比和辐射图等关键指标。 回波损耗是衡量天线反射信号强度的重要参数，小于-10dB的回波损耗表示天线对入射信号的吸收较好。根据分析结果，在超宽带非陷波频段，该天线的回波损耗可以保持在这个阈值以下，确保了天线在整个带宽内的高效工作。而在3.3GHz至3.8GHz和5.0GHz至5.9GHz的两个陷波频段，回波损耗平均增加了7dB，显著增强了对这些频率的抑制效果，有助于避免在重叠频段产生的潜在干扰。 此外，稳定的辐射图表明天线具有良好的方向性，这意味着它可以定向发射和接收信号，减少了不必要的旁瓣辐射，提高了通信系统的定向性和抗干扰能力。这一设计方法对于超宽带通信系统的优化以及在移动设备、雷达系统、无线传感器网络等应用中减少频率冲突具有重要意义。 这项研究提供了一种新的小型化超宽带天线设计策略，通过巧妙的结构优化实现了双陷波功能，有效地解决了超宽带通信中的频率共用问题，为未来天线设计提供了有价值的参考。