天线设计是无线通信领域中的关键技术之一，尤其是在需要支持广泛频谱的应用中，如超宽带（UWB）通信。超宽带无线技术因其高速数据传输速率和低功耗的特点，在短距离无线通信中受到广泛关注。然而，设计一款能够覆盖整个超宽带频段的天线，并且能够在不需要的频段上抑制信号，从而减少潜在的干扰，是一项具有挑战性的任务。本文将讨论一种具有双陷波功能的共面波导馈电平面超宽带天线的设计及其特性。
我们需要了解共面波导（CPW）馈电技术。共面波导是一种传输线结构，它包含一个中心导体和一个或两个在中心导体同一侧的接地导体。CPW的特点是结构简单、易于集成，并且能够实现宽带宽和低损耗的性能。由于这种馈电方式不需要背面接地，因此非常适合于单层和多层印刷电路板设计。
在本设计中，矩形贴片被用作辐射单元。矩形贴片天线具有结构简单、加工方便等优点，而且通过合理的设计可以实现宽带宽特性。为了实现超宽带特性，矩形贴片上方被切割出一个U形槽，这有助于扩展天线的频带宽度。另外，在接地面上切割了两个对称的L形槽，这些L形槽的尺寸和位置经过精确设计，用以实现两个特定的陷波功能。陷波功能即是在特定的频率范围内抑制信号的功能，这对于防止特定频段信号的干扰非常有效，比如可以抑制来自无线局域网（WLAN）和全球微波接入互操作性（WiMAX）标准的干扰。
为了更具体地描述这种天线的设计和工作原理，文中给出了一系列的尺寸参数。例如，矩形贴片的尺寸、U形槽的尺寸、L形槽的尺寸以及CPW的特征阻抗。在这些参数中，特征阻抗特别重要，因为它关系到天线与馈线之间的阻抗匹配问题。阻抗匹配能够减少信号的反射和传输损耗，从而提高天线的辐射效率。本设计中所采用的50欧姆特征阻抗是天线设计中常见的标准阻抗值。
设计中还提到了天线的材料选择，文中提到了使用FR-4材料，这是一种广泛应用于印刷电路板的玻璃纤维增强的环氧树脂材料。它的介电常数εr为4.4，厚度h为1.6mm。材料的介电常数和厚度都会影响到天线的尺寸和工作频率，因此在设计时需要综合考虑这些因素。
此外，文中还引用了一些相关的研究文献，这些研究涉及了不同类型的UWB天线设计，包括具有陷波特性的UWB天线。这些文献为本设计提供了理论和技术上的参考。
根据仿真结果，本设计的天线能够实现3.1~10.6GHz的超宽带覆盖，并且在3.3~3.6GHz以及5.15~5.825GHz的频段内实现了陷波功能。这意味着天线能够避免与WLAN和WiMAX通信频段的冲突，有效减少干扰，提高无线通信的质量。
本文提出的共面波导馈电平面超宽带天线设计，通过优化贴片和地面的几何结构，成功实现了超宽带覆盖和特定频段的陷波功能。这种设计不仅具有良好的宽带特性，而且具备干扰抑制能力，对于复杂无线环境中的信号传输具有重要的应用价值。随着无线通信技术的不断进步，这种天线设计有望在未来的超宽带无线通信系统中发挥重要作用。
