摘要:在美国通信委员会【FCC】向超宽带【UWB】无线通信开放了3.1GHz至10.6GHz的频段之后，超宽带天线在无线电领域中引起了很大关注。超宽带天线由于重量轻、体型小、便于加工等特点，在宽频带的应用有很大的前景。

超宽带滤波器拥有极宽的带宽，可以实现高速数据的传输，是一种新型滤波器，它具有广阔的应用发展前景。

本文对超宽带天线的原理，以及它的性能要求和它的时域收发特性，做了比较详细的研究。超宽带滤波器体型小、结构紧凑、方便和集成与互联，并且能将带宽严格控制在FCC规定的范围之内。

本文研究了几种超宽带滤波器，并且仿真了两种不同性能指标的超宽带滤波器，其中一种具有较宽的阻带带宽，而另一种一种具有较宽的通带蒂宽。

本文对超宽带天线的分析、设计都基于三维结构的电磁场仿真软件Ansoft HFSS。本文探讨的两种种超宽带天线，这两款天线其通带均满足FCC 对超宽带天线的要求。本文还仿真分析了天线的其它性能，例如表面辐射方向图、电流密度等等。

 

关键词：超宽带；微带天线；滤波器；Ansoft HFSS

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-6

1.1 课题研究背景-6

1.1.1 超宽带技术概述-6

1.2 课题研究意义-6

2 超宽带天线-6

2.1超宽带系统对天线的要求及天线性能指标-7

2.1.1 UWB系统对天线的要求-7

2.1.2超宽带天线的性能指标-8

2.2超宽带天线的时域收发特性-9

2.2.1天线的时域互易关系-10

2.2.2非对称传输函数-11

2.3超宽带天线的结构类型-12

2.3.1传统超宽带天线-12

2.4本章小结-16

3 超宽带微带天线的分析与设计-16

3.1高频结构仿真软件AnsoftHFSS简介-16

3.1.1AnsoftHFSS软件的功能-16

3.1.2软件的设计环境-17

3.1.3AnsoftHFSS软件仿真流程-18

3.1.4AnsoftHFSS设计的一般步骤-19

3.2刀形共面微带天线-20

3.2.1天线结构设计-20

3.2.2天线性能分析-22

3.5带扇形微带馈电的半椭圆偶极微带天线-25

3.5.1天线结构设计-25

3.5.2天线性能分析-26

3.6多阻带超宽带天线（UWB）-30

3.6.1超宽带多阻带天线-30

3.6.2超宽带天线-33

3.6.3分析圆片半径对天线的影响-34

3.6.4分析材料对天线的影响-35

3.6.5 结论-36

4.超宽带滤波器-36

4.1超宽带滤波器设计的主要方法-36

4.1.1微带多模谐振器法-36

4.1.2 混合微带/共面波导法-37

4.1.3 滤波器级联方法-37

4.2  超宽带滤波器综合理论-38

5.超宽带滤波器的仿真设计-39

5.1 两级级联超宽带滤波器-39

5.1.1滤波器结构设计-39

5.1.2 滤波器性能分析-40

5.1.3 小结-40

5.2 直接耦合的两级超宽带滤波器-40

5.2.1 滤波器结构设计-40

5.2.2 滤波器性能分析-41

5.2.3 小结-41

6 总结与展望-41

6.1 本文所做工作及结论-42

6.2 本文改进方向及展望-42

参考文献