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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着无线通信技术的迅速发展，全向天线在卫星通信、移动通信和无线广播等领域得到了较为广泛的应用。同时，人们对全向天线的性能也提出了较高的要求，对体积小、带宽宽、不圆度低、增益高的全向天线需求量越来越大。近年来，随着无线通信系统的传输速度不断提升，宽带技术的优点日趋明显，同时也要求天线能够在较宽频带内具有良好的辐射特性。二十一世纪以来，美国、英国、日本、韩国和我国对宽带全向天线的要求提出要求，人类也越来越热衷于全向天线的无线通信技术研究。因此，小型化宽带平面全向天线的研究与设计具有巨大的工程应用价值，同时也是众多工程师们的研究重点。

就目前微波天线设计而言，体积不断减小的天线尺寸和高度集成的芯片技术使用有线互联通信技术遭遇高能耗、延时长等问题，所以现在不少家用电器和企业仪器设备都正不断向无线个人局域网络方向靠拢。因此，在现有的无线通信领域中，包括自射频识别技术、近场通讯以及智能互联等无线通讯方式也面临挑战，由于这些通讯方式的工作频段较宽，低至mhz频段，高达太赫兹频段。众所周知，无线通信技术发展是需要微波天线支撑的，而目前大多数无线通讯技术的发展正遭受微波天线技术的限制。因此，无论是微波学者还是国防专家都一直在深入微波天线的设计与研究工作。

随着国内外电子通信技术的迅速发展, 无线通信对宽带传输系统的要求也越来越高，并且对宽带天线的传输速率、系统容量和发射功率等重要参数也均提出了较多的要求。天线是用于发射或接收电磁波的电子器件，在无线通信系统中可实现自由空间电磁场和导波系统电磁场之间的相互转换，在雷达系统、卫星导航和医疗设备等领域得到了广泛应用。目前，宽带天线作为无线通信领域中的关键技术，在宽度无线通信系统研究领域备受关注。因此，现阶段设计出体积小、带宽宽、辐射性能好的天线已成为国内外微波学者的研究热点。

2. 研究的基本内容

为了实现全向天线的小型化、低剖面、宽频带、馈电简单的特点，本文提出了一种小型化宽带全向天线，在30300.813mm的Rogers RO4003C基板上实现，整体结构简单，制作方便，成本低。基于HFSS电磁软件对平面全向天线进行仿真建模, 引入Wilkinson功分器改善天线的馈电网络, 优化了微带馈线顶端的电流分布, 提高了水平方向的电磁辐射, 实现了较好的全向辐射特性。同时，本文也对背面的金属接地板进行改进，设计了一个半椭圆型结构，实现了两个矩形贴片间良好的阻抗变换，从而提高了天线的阻抗带宽。仿真结果表明：该天线可工作于C频段，具有良好的阻抗匹配特性，驻波比小于2的阻抗带宽为4GHz，阻抗带宽内的天线增益大于2.3dB，全向辐射面的方向图不圆度小于3.5dB，具有良好的全向辐射特性，可广泛应用于广播电视、卫星通信、移动通信和数据传输等领域。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

方案：第１种结构是偶极子的两个振子臂均印制在介质基板的同一面，然后 用类平行耦合线分别与两个振子臂相连接．这种偶极子的方向图与普通对称振子的相同，只是交叉极化比较 严重，并且类平行耦合线与馈电同轴线之间要用巴伦来实现从非平衡结构到平衡结构的转换［ ５］．第２种结构 是将印制偶极子的两个振子臂分别印制在介质基板的上下两面，然后用平行耦合线与两振子臂将介质基板 上下两层相连．这种设计的交叉极化较低，而且馈电结构更为简单．

进度：1月-2月：设计双偶极子型振子

2月-3月：平行耦合线馈电

4. 参考文献

[1] 蒋芹, 洪伟.一种新型宽带印制天线[j] 微波学报, 2001; 17(3):17-23

[2] wang l, wei k, feng j, et al. a wideband omnidirectional planar microstrip antenna for wlan applications. electrical design of advanced packaging and systems symposium[m2011;1-4

[3] liang j, chiau c c, chen x, et al. study of a printed circular disc monopole antenna for uwb system[j]eee transactions on antennas propagation, 2005; 53(11):3500-3504