UWB天线时域特性研究

• 作 者: 李勇
• 机 构: 华南理工大学
• 出 处: 华南理工大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 超宽带通信 超宽带通信时域方向图 时域方向图保真度 保真度平面天线 平面天线脉冲保真 脉冲保真

随着无线通信技术的发展，人们对高速短距离无线通信的要求越来越高。UWB（Ultra-Wide-Band）即超宽带无线通信技术能够实现短距离内超带宽、高速的数据传输，具有强抗干扰性、高传输速率高、大系统容量、低功耗和低成本无线数据通信能力的超宽带成为未来富有竞争力的技术之一。超宽带天线作为UWB通信系统中的一个核心部件，其时域特性诸如脉冲保真度直接影响到整个UWB系统的性能和复杂度，因此对超宽带天线时域特性的研究具有理论意义和实用价值。　　
本文首先介绍了超宽带天线的研究背景，综述了国内外关于超宽带天线的研究状况和最新成果，然后介绍了天线的基本原理，常用的天线性能分析参数以及超宽带天线的类型等。但常用的天性能分析参数不足以对天线时域性能作出一个直观量化的评估，因此文中引入并改进了一种新的天线分析参数时域方向图算子，利用该算子能对超宽带天线的时域性能进行有效的分析。在此基础上，对一种平面单极子天线进行了时域性能优化设计，经过仿真计算和实物测量，该天线能够取得很好的收发脉冲保真效果，并且VSWR≤2时该天线的带宽为3．8 GHz-10．8GHz，能够适用于超宽带通信系统中。　　
另外，本文还针对不同输入脉冲信号，分析了在不同脉冲下天线时域性能的变化和影响，得到了一些具有实际应用价值的结论，文章最后利用能量方向图算子对两种较为典型的平面双极子天线的时域特性进行了详细的计算和分析。