超宽频带通信传输中的天线优化设计

超宽频带传输在短距离内(通常10 m范围内)利用自身的带宽优势,可以通过较低的能量(功率谱密度小于-41.3 d Bm/MHz)和较大带宽(超过500 MHz)进行高速通信(100 Mb/s以上,理论上可以达到1 Gb/s)。超宽频带通信技术与多入多出技术的结合还可以进一步增加通信容量。作为超宽带通信应用中重要的一环,超宽频带天线的优化设计显得尤为重要。超宽频带天线为带宽超过500 MHz或相对带宽大于20%的宽频天线。本通信选取最具代表性的Vivaldi天线为例,通过统计优化算法对多目标任务进行优化,得到130 mm×100 mm尺寸天线的-10 d B带宽达2.4 GHz。该设计方法对宽频带、多参数天线设计有较好的借鉴。

小型渐变微波带线馈电平面超宽带天线

为有效地对共面波导馈电超宽带(UWB)天线进行小型化,提出了一种新型的小型渐变微波带线馈电平面UWB天线,其尺寸只有11×22.6 mm2,天线的小型化过程是利用了锥形的馈带、渐变缝隙结构和对传统共面波导天线直接切半的思路相结合,不仅大大减少了天线的尺寸,并且提高升了天线的频带阻抗特性。测量结果证明,天线阻抗带宽为2.33到16GHz,同时,该天线在3.1—11.6 GHz的频段内,具有良好的全向辐射特,测量结果与仿真结果吻合良好。该天线的尺寸小于USB A型公口的宽度,远远小于目前大部分UWB天线,可容易的集成到USB无线通信设备里面,有着广泛的应用前景。

Compact wideband cavity-backed slot antenna

A wideband cavity-backed slot antenna operated in the ultra-high frequency （UHF） band is introduced. The antenna has a compact structure and low profile with the size ratio of the ground plane to the slot only 1.6：1. The measured impedance bandwidth of VSWR≤3 achieves 85.3%, covering a frequency range from 390 MHz to 970 MHz. The measured gain is about 5.5-7.5 dB.