紧凑的UWB天线，具有用于上下WLAN频段的清晰的双频段陷波特性

提出了一种紧凑的双频带陷波超宽带天线，具有尖锐的频带陷波特性和可控的陷波带宽。 该天线由铲形微带馈电超宽带平面单极天线和两组带隙结构组成。 带隙结构用于产生具有良好的频率选择性和足够的抑制带宽的期望的较低和较高的抑制带。 而且，可以通过改变带隙结构的尺寸来独立地调整下拒绝频带和上拒绝频带的带宽。 最终，UWB天线成功设计了具有较低WLAN频段（5.15-5.35 GHz）和较高WLAN频段（5.725-5.825 GHz）的双陷波频段。 在3.1-10.6 GHz频率范围（| S11 | &lt;-10 dB）中，除了较低和较高的WLAN频带（| S11 |> -5 dB）以外，都获得了良好的阻抗匹配。 两个阻带中-5 dB和-10 dB之间的陷波带宽之比大于0.73。 ### 知识点总结 #### 一、紧凑型双频带陷波超宽带天线概述 **紧凑型双频带陷波超宽带(Ultra-Wideband, UWB)天线**是一种专门设计用于在特定频率范围内操作的天线类型。这种天线的主要特点是能够在保持超宽带性能的同时，在特定的频段内实现信号的抑制或“陷波”。本研究提出了一种新型的紧凑型双频带陷波UWB天线，它具备以下特点： 1. **紧凑的设计**：该天线采用了紧凑的设计，使得其能够适用于空间受限的应用场景。 2. **双频带陷波特性**：该天线能够在特定的频带上实现信号的抑制，即在WLAN频段实现双频带陷波功能。 3. **可控的陷波带宽**：通过调整带隙结构的尺寸，可以独立地控制较低和较高的拒绝频带的带宽。 #### 二、天线结构与原理 1. **天线构成**： - **铲形微带馈电超宽带平面单极天线**：作为基础的UWB天线部分，负责整个天线的超宽带特性。 - **两组带隙结构**：这些结构用于产生具有良好的频率选择性和足够的抑制带宽的期望的较低和较高的抑制带。 2. **带隙结构的作用**： - **频率选择性**：通过特定的设计，带隙结构可以在特定的频带上实现信号的选择性抑制。 - **可调的陷波带宽**：通过改变带隙结构的尺寸，可以独立地调整较低拒绝频带和较高拒绝频带的带宽。 #### 三、双频带陷波特性的实现 1. **目标频段**：最终设计的目标是使UWB天线具有在较低WLAN频段（5.15-5.35 GHz）和较高WLAN频段（5.725-5.825 GHz）的双陷波频段。 2. **阻抗匹配**：在3.1-10.6 GHz频率范围内，除了较低和较高的WLAN频带外，都获得了良好的阻抗匹配（| S11 | < -10 dB）。 3. **陷波带宽**：两个阻带中-5 dB和-10 dB之间的陷波带宽之比大于0.73，表明了良好的陷波性能。 #### 四、实际应用与意义 1. **解决干扰问题**：由于WLAN系统等窄带系统存在于整个UWB频率范围内，因此这种天线的设计有助于解决潜在的信号干扰问题。 2. **提高频谱效率**：通过精确控制特定频段内的信号，可以提高频谱的利用率，从而改善通信系统的整体性能。 3. **灵活性与适应性**：这种天线的可控陷波带宽特性为不同应用场景提供了更大的灵活性，可以根据具体需求进行调整。 紧凑型双频带陷波UWB天线的设计与实现不仅解决了实际应用中的频谱干扰问题，还提高了频谱的利用效率，对于未来无线通信技术的发展具有重要的意义。