一种小型双陷波超宽带天线的设计

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一种小型双陷波超宽带印刷天线

超宽带印刷单极子天线。该天线采用微带线馈电，辐射贴片上开三个半圆环槽，在使得天线在
上述两个频段处回波损耗大于一１Ｂ，而避免了与超宽带通信系统的相互干扰。ｏｄ从
关键词：单极子天线；陷波电路；宽频带中图分类号：ＴＮ８２８２．文献标识码：Ａ
ＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙｃｅｃｎｃｎｌｇ，Ｑｉｇａｈｎｏｇ２６９ｎｄｏＳａｄｎ６５０，Ｃｈｎ）ｉａ
ＡｂｔａｔＩｄｒｔｎｈｂｉｈｅｆｅｕｎｃｎ．５ｓｒｃ：ｎｏｒｅｏｉｉｔｔｒｑｅｙｉ５１ＧＨｚ５８５～．２ＧＨｚｏＬＡＮｎｄｆｒＷａ７２５ＧＨｚ７７．～．５ＧＨｚｆｏｗｎｉｂａａｅｌｔｏｍｕｃｔｏｎｓｓｅｓｏｈｏｒｄｌｎｋｏｆＸ— ｎｄｓｔｌｉｅｃｍｎｉａｉｙｔｍｆｔｅＵＷＢ，
通信系统越来越受到重视。ＵＷＢ天线不仅要求天线具有体积小口、射效果良好、盖特性全］辐覆向等特点，应避免与其他通信系统的相互还
干扰。
通信、高精度雷达和图像系统中最有前途的技术
在规定的超宽带频段范围内存在其他通信
之一。自ＩＥ０．５３标准提出将３１ＧＨｚＥＥ８２１．ａ．
０引言
随着对３１ＧＨｚ１．．－０６ＧＨｚ频率波段的认可与分配利用，超宽频技术成为未来高速率无线

具有双陷波特性的超宽带天线设计

Ｆｉ．１Ｇｅｍｅｒｆｐｏｏｅｎｅｎｇｏｔｙｏｒｐｓｄａｔｎａ
Ｆｉ．Ｆａｉａｅｎｅａｇ２ｂｒｃｔｄａｔｎｎ
图１天线的尺寸
图２天线加工实物
＊
收稿日期：０卜０ —１修订日期：０卜１一３２１５１；２１Ｏ１基金项目：国家自然科学基金项目（０７０７；江省重中之重学科 — — 电路与系统开放基金项目６９１４）浙作者简介：张明（９６）男，士研究生，１８，硕主要从事宽带天线研究；ｍｊｈ００１３ＣＩ。ｚｘ２１＠６．ＯＤ．通信作者：友林（９６）男，士，耿１６一，博教授，事电波传播和电磁散射的研究工作；ｅｇｏｌ＠ｙｈｏｃｍ．ｎ从ｇｎｙｕｉｎａｏ．ｏｃ。
天线尺寸小、构紧凑的特点，合现代的无线通信系统。结适
关键词：超宽带；陷波特性；共面波导；电压驻波比
中图分类号：Ｔ２Ｎ８文献标志码：Ａｄｉｌ．７８ＨＰＰ２１２０．１７ｏ：Ｏ３８／ＬＢＯ２４１０６
的共面波导馈电，通过ＣＴ软件计算出微带线的宽度为２４ｍｍ，隙的宽度０３ｍｍ。首先，Ｓ．缝．通过调整 “ 灯泡 ”
上方半圆的半径大小及采用渐变结构的馈线来实现天线的超宽带特性，然后， “ 在灯泡 ” 形状的辐射贴片上开Ｌ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

一种超宽带双陷波可穿戴天线设计

一种超宽带双陷波可穿戴天线设计
李林;刘洪庆;李荣强
【期刊名称】《电子元件与材料》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】基于牛仔布柔性材料,设计了一种小型化双陷波超宽带可穿戴天线。

天线由牛仔布料基板、开槽单极子辐射贴片和缺陷地平面构成,具有超宽带特性,能覆盖3.1~10.6GHz的超宽带频段范围。

通过在天线接地板刻蚀两条新型蜿蜒形槽和在单极子辐射贴片上添加对称枝节以实现双陷波特性。

该天线结构紧凑,尺寸仅为
24mm×28mm×0.84mm。

仿真的-10dB天线工作带宽为143.7%(2.95~18GHz),并且天线在3.24~3.87GHz和5.11~5.91GHz频段内具有双陷波特性,能有效抑制全球微波互联接入系统(WiMAX)和无线局域网(WLAN)频段的干扰。

此外,对天线的可弯曲性、辐射性能以及人体安全性能进行了分析。

测试与仿真结果基本一致,表明该天线可用于可穿戴系统中。

【总页数】7页(P353-358)
【作者】李林;刘洪庆;李荣强
【作者单位】成都信息工程大学电子工程学院;中国电子科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TN82
【相关文献】
1.一种3-12GHz双陷波超宽带天线的设计
2.基于超材料的双陷波小型化超宽带天线设计
3.一种紧凑型超宽带双陷波天线的设计
4.一种小型化双陷波超宽带MIMO 缝隙天线设计
5.一种紧凑型电磁带隙结构双陷波超宽带天线设计
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一种具有双陷波特性的微带馈电的超宽带天线详解

一种具有双陷波特性的微带馈电的超宽带天线详解
20世纪90年代，超宽带技术已经应用于军事领域。

随着短距离无线通信的发展，2002年美国联邦通信委员会划分3.1～10.6 GHz频段用于商用的超宽带通信系统，从此uWB技术进入了高速发展时期。

由于在超宽带的频率范围与现有的无线通信系统频率相重叠如：WIMAX （3.4～3.6GHz）、WIAN（2.4～2.484 GHz，5.15～5.35GHz，5.725～5.825 GHz）、HIPERLAN/2（5.15～5.35 GHz，5.47～5.725 GHz）等。

为了避免超宽带通信系统中的其他频段的相互干扰，具有陷波特性的超宽带天线得到了广泛的设计与研究。

近年来，天线工程师开始将谐振结构直接蚀刻在超宽带天线的辐射贴片上或贴片周围，使天线在干扰频段内具有陷波特性。

通常使用的陷波结构为“C”或“U”形缝隙或金属条带。

然而很多设计不仅结构复杂而且大部分只是单陷
波特性。

本文提出了一种具有双陷波特性的微带馈电的超宽带天线。

通过在锥形辐射贴片上腐蚀两个锥形缝隙，可以使天线在3.5 GHz和5.5 GHz获得陷波特性。

测试结果表明天线电压驻波比小于2的阻抗带宽是2.56～10.61 GHz，并。

双陷波超宽带微带天线的设计与研究的开题报告

双陷波超宽带微带天线的设计与研究的开题报告【摘要】超宽带（UWB）技术是一种在大带宽范围内传输数据的方法，其特点是传输速度快、传输质量高和抗干扰能力强。

为了更好地利用UWB技术，本文设计了一种双陷波超宽带微带天线。

通过对该天线的分析和模拟，我们可以得出一些性能指标，例如增益、带宽和VSWR。

该方案可以用于无线通信、雷达、医疗设备等领域。

【关键词】超宽带、微带天线、双陷波、无线通信、雷达、医疗设备【正文】一、背景介绍随着人们对通信速度和传输质量要求的不断提高，超宽带（UWB）技术越来越受到人们的关注。

UWB技术是指在大带宽范围内传输数据的一种方法，其特点是传输速度快、传输质量高和抗干扰能力强。

因此，UWB技术被广泛应用于无线通信、雷达、医疗设备等领域。

在UWB系统中，天线是非常重要的一个部分。

因此，在设计UWB系统时，需要选择一款性能良好的UWB天线。

目前，常用的UWB天线包括宽带耦合天线、漏斗天线、螺旋线天线等。

这些天线通常具有宽带、低噪声系数和良好的电磁兼容性。

在本文中，我们将设计一种新型的UWB天线：双陷波超宽带微带天线。

通过该天线的分析和模拟，我们可以得出一些性能指标，例如增益、带宽和VSWR等。

二、研究内容本文的主要研究内容包括以下几个方面：1. 双陷波超宽带微带天线的设计原理2. 基于有限元方法（FEM）的天线模拟分析3. 天线性能指标的测试和分析在设计双陷波超宽带微带天线时，我们将采用双陷波滤波器来提高天线的性能。

所谓双陷波滤波器，是指在频率响应曲线上有两个陷波的滤波器。

该滤波器可以去除信号中的某些频段，同时保留其他频段的信号，从而提高天线的性能。

在完成天线设计后，我们将使用有限元方法（FEM）来模拟和分析天线的性能。

FEM是一种基于数学模型的分析方法，可以帮助我们计算天线的电磁特性，例如增益和相位。

最后，我们将测试和分析天线的性能指标，例如增益、带宽和VSWR等。

这些指标将帮助我们评估天线的性能，以便更好地应用于实际领域。

具有双陷波特性的小型Vivaldi超宽带天线

具有双陷波特性的小型Vivaldi超宽带天线李振亚;竺小松;张建华【摘要】设计了一种具有双陷波特性的小型化Vivaldi天线.通过在天线的辐射贴片上开一对E字型结构和在馈电处开电容性负载环路(capacitively loaded loop,CLL)结构,可以有效滤除无线局域网(wireless local area networks,WLAN) (5.15～5.825 GHz)、卫星X波段(7.25～7.75 GHz)的干扰.天线的工作带宽为3.3～12.8 GHz,天线结构简单紧凑,具有非常小的尺寸,仅为26 mm×13mm×0.762 mm.从天线的表面电流方面,解释了天线的陷波原理,并且加工了天线实物.实测的驻波比、增益和方向图与仿真结果一致,验证了该天线在超宽带波段内具有良好的陷波特性、增益特性和全向性,可以应用于小型化超宽带系统中.该天线对于设计陷波Vivaldi天线也具有一定的指导意义.【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2018(040)009【总页数】6页(P1911-1916)【关键词】超宽带;Vivaldi天线;小型化;双陷波【作者】李振亚;竺小松;张建华【作者单位】国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥230037;国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥230037;国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥230037【正文语种】中文【中图分类】TN820 引言超宽带(ultra wideband, UWB)天线作为无线通信传输系统的重要终端组件,被广泛地应用于超高速无线通信的很多领域,如超宽带通信、超宽带雷达和超宽带电子对抗系统中。

随着美国联邦通讯委员会(federal communications commission, FCC)将3.1～10.6 GHz划为超宽带的民用频段[1]后,平面超宽带天线的研究设计出现了井喷式的发展。

传统的微带天线[2]虽然具有剖面低、尺寸小和结构简单等优点,但是它的缺点也非常明显,就是带宽比较窄,这极大地制约了传统微带天线的应用范围,无法很好地适应于超宽带系统中。

一种3-12GHz双陷波超宽带天线的设计

ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・电子技术
一
种３－１２ＧＨｚ双陷波超宽带天线的设计
丈／邱诗浩际燕婶
被添加往地板，为Ｊ实火线的双陷波波
自从美国联邦通信委员会（ＦＣＣ）批准了超宽带（ｕ１ｔｒａ —
作为一种高性能、高速率、低成本、低功耗的通信手段，得到人们的Ｊ泛认可和关注。超宽带天线的带宽达到了３．１ — １Ｏ．６ＧＨｚ，极大的带宽然使』ｃＪ｝有其他天线没有的种种优点，但也带来广一些缺陷其中，干扰问题首当其冲，这魁Ｉ土＝１为征超宽带天线的工作频率范同内，还存着其他无线局域网例
如ＷＬＡＮ（５．１５ — ５．８２５ＧＨｚ）、全球微波互联网络ＷｉＭＡＸ（３．４ — ３．６ＧＨｚ）和ｌ星通信系统等。
在３．４ — ３．６Ｇｌｔｚ和５．１５－５．８２５ＧＨｚ
的值，就能改变灭线的陷波ＰＩ－ＩＩ。
３仿真与参数优化
－一一＿
！以Ｉ天线结构的荩础｝，分别改变
ｍ
Ｌｅｎｇｔｈ和Ｌｅｎｇｔｈ２的值，得到的软件仿真结果如２和图３，从图像ｕ以看Ｈ｛，改变Ｌｅｎｇｔｈ和Ｌｅｎｇｔｈ２的值可以使灭线在３．５ＧＨｚ

一种双陷波超宽带马蹄形天线的设计

足超宽带的天线结构被提出。由于超宽带天线的成本低廉、损耗小等特点，其能够广泛应用于雷达、感使传器、区域跟踪装置以及一些军事应用中。但考虑到超
宽带通信系统的工作频带内还存在诸如无线局域网等其他的通信系统，了降低不同系统之间的相互干扰，为
Ｔ８２８Ｎ２．文２１０８— ３０７— ８０２１）０— ５０中图分类号
Ｄｅｉｎ￣ｆａＤｕｌＢａ－ｔｈｄＵｌｒ－ｉｂａｅｉ・ａｄＡｎｅａｓｇｏａｎｄ・Ｎｏｃｅｔａ－ｄｅｎｄＣｌｖｓＳｈｐｅｔｎｎＷ－
随着美国联邦通信委员会于２００２年规范统一商业应用中的带宽要求为３１～１．Ｈｚ以来，多满．０６Ｇ许
天线腐蚀在介电常数为４４和厚度为１６ｍ的Ｆ．．ｍＲ
的介质板上。共面波导传输线与地板的间隔是；宽
度是；特性阻抗是５０Ｑ。共面地板大小是ＬＸ，：
ｐｏｏｅ．Ｔｅａｔｎａｃｎｉｓｏｌｖｓｓａｅａｉｔｇｐｔｈａｄａｃｐａａａｅｕｄ（Ｐ）ｔｎｍｉｉｎｒｐｓｄｈｎｅｎｏｓｔｆａｃｅｉ－ｈｐｄｒｄａｉａｃｎｏｌｎｒｗｖｇｉｅＣＷｓｎｒｓｓｏａｓ
５１５８５Ｇ．５— ．２Ｈｚ的ＷＬＮ两个陷波频段。这些陷波的频段可以通过在天线的辐射贴片上增加长条裂缝和ｕ型缝隙来Ａ保证。加工和测试的结果表明，天线有着良好的阻抗带宽和全向辐射方向图。关键词超宽带；双陷波特性；共面波导馈电；天线小型化

一种具有陷波特性的小型超宽带天线设计

∗国家自然科学基金项目(61501277)超宽带(Ultra-Wide Band ,UWB )技术是一种宽频谱超短脉冲的新型无线通信技术,最早应用于军事雷达系统[1]。

2002年美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission ,FCC )宣布将3.1~10.6GHz 频段分配给UWB 通信系统之后,UWB 技术由于具有超长的带宽、高效的传输速率以及低功耗等优点,被广泛应用于各种商用通信系统中,而超宽带天线[2]也随之成为天线设计的热点。

但超宽带天线由于覆盖了很宽的频带,其中包含如无线局域网(Wireless Local Area Network熏WLAN ,5.150~5.825GHz )、全球微波互联网络(Worldwide Interoper⁃ability for Microwave Access ,WiMAX ,3.4~3.6GHz )、C 波段卫星通信(3.7~4.2GHz )等无线通信频段[9],这些频段的电磁波会对UWB 天线产生电磁干扰,影响系统的通信质量。

为了抑制这些干扰,可以在超宽带天线的基础上添加一些陷波[3-5]结构,使天线能够滤除上述干扰频段。

所谓天线的“陷波”功能,就是采用某些方法使得天线在特定频段内呈现较大的反射系数以滤除不需要的频段[6]。

目前常用的实现陷波特性的方法有槽线法[7-11]和寄生贴片法[12-16]以及两者相互结合[17],槽线法包括地上开缝隙[7-8]和辐射单元上开缝隙[9-11],寄生贴片法包括馈电层加载耦合金属条[13-14]和地上加载耦合金属条[15-16]。

其中在辐射单元或者接地面上开缝隙是最常用的方法,开缝隙的形状也各式各样,如C 形、U 形、V 形。

本文针对WLAN 5.8GHz 频段设计UWB 陷波天线,是在我们提出的一款UWB 天线[7]基础上,通过重新设计天线结构、优化天线尺寸,获得能够滤除WLAN 5.8GHz 的UWB 陷波天线。

一种双陷波超宽带天线设计与研究

ｂａｎｄｗｉｄｔｈｏｆ３．３～３．６ＧＨｚｏｒｆＷｉＭａＸａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄ５．１～５．９ＧＨｚｏｒｆＷＬＡＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．ＴｈｅｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅａｒｃＨ— ｓｈａｐｅｄｓｌｏｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｉｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｅｎａｂｌｅｓｃｅｎｔｒｅｒｅｆｑｕｅｎｃｙｏｆｎｏｔｃｈｅｄｂａｎｄｔｏｂｅｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙｔｕｎｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｔｅｎｎａｐｒｏｖｉｄｅｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｂａｎｄ — ｎｏｔｃｈｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎ
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９ — ５８９６（２０１４）０２ — ０４８２ — ０６
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａＤｕｌａＢａｎｄ－ｎｏｔｃｈｅｄＵＷＢＡｎｔｅｎｎａ
ｔｈａｔｗｏｒｋｉｎｔｈｅＵＷＢｂａｎｄｓｕｃｈａｓＷｉＭａｘａｎｄＷＬＡＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｄｕａｌｂａｎｄ — ｎｏｔｃｈｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｅｍｐｌｏｙｉｎｇａｎａｒｃＨ— ｓｈａｐｅｄｓｌｏｔｏｎｔｈｅｒａｄｉａｔｉｎｇｐａｔｃｈａｎｄｅｔｃｈｉｎｇａｃｏｕｐｌｅｏｆＬ— ｓｈａｐｅｄｓｌｏｔｓｏｎｔｈｅ

一种双陷波超宽频带天线设计研究

一种双陷波超宽频带天线设计研究摘要:超宽带数据无线通信传输技术被广泛认为已经是目前解决全球无线通信系统数据质量传输速率带宽瓶颈的一个有效解决方法,这是因为它在一个很宽的速率频带上可以传输数据,带宽从3.1-10.6GHz(7.5GHz)。

本文基于应用双陷波高速宽频带专用天线设计相关技术理论,对应用双陷波宽频带专用天线的基本设计技术要求及工作过程原理进行了深入探讨,为天线相关技术领域设计工作开展提供了理论指导。

关键词：带宽；双陷波超宽频带天线；设计；指导1 引言在整个现代化的超宽带无线通信技术系统中,超宽带无线通信系统天线控制技术不仅是重要的组成部分和核心技术也是研究应用领域中的热点。

超宽带速率无线通信系统网络中该系统的最高网络工作宽度速率网络频段几乎完全覆盖了其它的所有在超窄带速率无线通信系统网络中的系统工作速率频段,如3.3~3.6GHz的无线城域网(WiMax)无线频段和5.1~5.9GHz 的无线网络局域网(WLAN)无线频段。

这些射频通信天线系统的大量存在可能会对这些超宽带通信天线的特定工作频率产生一定的电磁干扰。

为了有效抑制这些陷波干扰,可以在目前超宽带天线的技术基础上进行引入一种新型陷波天线结构,使陷波天线技术成为一种具有降低频带陷波阻隔干扰效应的新型陷波宽带天线,因此双通道陷波宽带天线技术具有十分重要的技术研究应用价值。

2 超宽频带技术背景2.1 超宽频带的发展历史超宽带移动通信无线技术是它是一种很好的有发展潜力且切实可行的通信技术,对我国无线通信的进一步深入发展应用具有重要变革性的推动作用。

它的基本概念最早可以追溯到18世纪末期马可尼发明的新式火花炮在间隙使用脉冲发射无线电。

在此之后的几十几百年间,这个重要发明被广泛用来无线电波传输阿尔莫斯码。

窄带铁路通信网络系统本身具有各种易于控制和协调的强大特性,到了1924年,通信界基本抛弃了采用超宽带网络通信的传统技术而重新选择了采用窄带网络通信。

阻带带宽可调的小型超宽带双陷波天线

阻带带宽可调的小型超宽带双陷波天线
张涌萍;金浩宇;李春茂
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2017(046)008
【摘要】提出了一种阻带带宽可调的具有双陷波特性的小型超宽带天线,该天线由微带传输线馈电、叉型单极子、在地板上加载一对矩形加载枝节、一矩形微带和一L形微带组成;叉形单极子和一对矩形加载枝节产生超宽带辐射特性;通过在地板上加载一个矩形微带线和一个L形微带线引入了3.30~3.68 GHz和5.12~5.85 GHz 两个陷波频段.天线在3.1 GHz~10.6 GHz之间回波损耗不大于10 dB,在阻带内具有良好的陷波特性.
【总页数】4页(P112-115)
【作者】张涌萍;金浩宇;李春茂
【作者单位】广东食品药品职业学院,广东广州510520;广东食品药品职业学院,广东广州510520;华南理工大学电力学院,广东广州510640
【正文语种】中文
【中图分类】TN822
【相关文献】
1.一种新型阻带可调双陷波超宽带天线的设计 [J], 邹艳葵;王剑莹;孙番典;刘辉
2.一种小型具有双阻带特性的超宽带天线设计 [J], 郭德金;龚书喜;彭超;朱杨;张鹏飞
3.具有双陷波特性的小型Vivaldi超宽带天线 [J], 李振亚;竺小松;张建华
4.基于超材料的双陷波小型化超宽带天线设计 [J], 杨阔; 宾梓余; 覃觅觅
5.一种小型化双陷波超宽带MIMO缝隙天线设计 [J], 苏勇铭;黄玉兰;吕梅
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一种小型双陷波超宽带单极子天线

一种小型双陷波超宽带单极子天线石红艳;腾飞;刘璐璐;高飞【摘要】本文设计了一种小型的具有双陷波特性的环形超宽带单极子天线.通过在圆环形辐射贴片上开C形缝隙,在反射板上开L型缝隙,实现了天线在WiMAX 3.5 GHz和WLAN 5.5 GHz通信频带内的陷波特性,天线的大小为24 mm×36mm×1.6 mm.通过仿真可知,天线S11＜-10 dB时,带宽范围为2.7-10.6 GHz,陷波范围为3.2-3.8GHz和5.1-6 GHz,实现了天线小型化、超宽带以及陷波的特性,同时,天线具有良好的辐射特性、方向性和增益,能够满足实际需要.【期刊名称】《测试科学与仪器》【年(卷),期】2014(005)001【总页数】5页(P56-60)【关键词】双陷波;超宽带;单极子天线【作者】石红艳;腾飞;刘璐璐;高飞【作者单位】山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】TP822+.80 IntroductionWith the rapid development of wireless communication technology, more and more attention is paid to ultra-waveband (UWB) technology.Especially for UWB antenna, it is the important element to decide the performance of the system., so it is of theoretical and practical value to study UWB antenna.An extremely wide spectrum of 3.1-10.6 GHz for UWB communication released by Federal Communications Commission in 2002 has overlaps with wireless area networks (WLAN) 5.5 GHz (5.15-5.83 GHz) and worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) 3.5 GHz (3.30-3.70 GHz), thus it is necessary to design UWB antenna with notched function in proper frequency band to avoid interference between the systems.Kerkhoff designed UWB monopole antenna with notched function in ter, Schantz H G and Lee W S also proposed a kind of printed antenna with notched function, explaining the relationship between notched frequency and slot size.Generally, the total length of slot is equal to a half or a quarter of waveguide wavelength that is relevant to notched center frequency.In this paper, we propose a monopole antenna program with notched function in WiMAX 3.5 GHz and WLAN 5.5 GHz.In Ref.[1], a compact fork-shaped monopole UWB antenna with notched function was proposed, with size of 50 mm×24 mm×1.6 mm, and a symmetrical L-shaped slot was made on the ground in top left and top right corners.After adjusted the size of L-shaped slot and fork-shaped patch, the antenna can realize notched function at 2.4 GHz and 5.5 GHz.By analyzing notched principle in Refs.[1] and [2], we design a miniaturization,low cost and compact dual-band notched antenna by adopting annular monopole antenna model in Ref.[1] and design formulae for relative dielectric constant in Ref.[2].After adjusted parameters about C-shaped, L-shaped slots and other parts on the ground, the antennaed realizes notched function at WiMAX 3.5 GHz and WLAN 5.5 GHzpared with the antenna in Ref.[1], antenna proposed in this paper has several differences: ① Different size.The size of antenna here is much smaller, 36 mm×24 mm×1.6 mm.② Different notched frequency.The range here is between WiMAX 3.5 GHz and WLAN 5.5 GHz.③ Differenct design formulae for calculating effective dielectric constant.1 Design of antennaThe geometry of the proposed antenna is shown in Fig.1 and Fig.2.The substrate material is FR4, relative dielectric constant is εr=4.4, and loss tangent is tanθ=0.02.The antenna with geometric size of 36 mm×24mm×1.6 m m is fed by microstrip line with characteristic impedance of 50 Ω.There are symmetrical L-shaped and step-shaped slots in top left and top right corners[3-11].Fig.1 Model of notched antennaFig.2 Ground model of notched antennaThe length of C-shaped slot is(1)Notched frequency realized by C-shaped slot is(2)where c is the speed of light, and εeff is relative dielectric constant,The total length of L-shaped slot isML=Wl+Ll-Ws/2.(3)Notched frequency realized by L-shaped slot is(4)By continually simulating and optimizing the antenna with commercial software ANSOFT HFS, we can get the optimum parameters shown in Table 1.Table 1 Optimum parameters of antenna(mm)LsubWsubHLggWf36241.612.722.4R1R2R3R4DeltapD10.28.638.41.10. 5WlLlWs=LsLgpswl4.54.30.7573.53.52 Performance analysisThe original annular antenna broadens bandwidth by realizing dual-frequency resonance; however, it can realize UWB by further reducing the patch and cutting slots.Therefore, the distance g between annular patch and ground, the rectangular slot and stepped slots at the top of the left and right can realize impedance matching to broaden bandwidth of the antenna.The change curve of bandwidth is shown in Fig.3.Fig.3 Change curve of original antenna bandwidthThe length of C-shaped slot is MC=25.7 mm, which is equal to half of the waveguide wavelength of WiMAX 3.5 GHz.The slot width Delta _ r anddistance g can affect notched characteristics in WiMAX wave band.From Fig.4, we know that Delta _ r can mainly affect the length of C-shaped slot.When the length of slot becomes longer, the notched centre frequency will become smaller, and the notched bandwidth becomes wider; but it has no effect on WLAN waveband.Fig.4 Impact of Delta_r on S11Fig.5 shows that when g becomes larger, the notched centre frequency of WiMAX becomes smaller, and bandwidth becomes smaller, too.Meanwhile, g will affect notched bandwidth of WLAN apparently, and the notched bandwidth will shift left as g becomes larger.The change curve of g has a function of impedance matching.Fig.5 Impact of g on S11Fig.6 Impact of l and w on S11The length of L-shaped slot is ML=8.425 mm, a quarter of wavelength of WLAN 5.5 GHz.The factors which mainly affect notched WLAN are g, Lgps, Wl, L-l, w, l, Ls and Ws.Fig.6 shows that l and w lead to obvious change of notched WLAN centre frequency and its bandwidth.When l remains changeless and w becomes larger, the notched WLAN centre frequency becomes smaller, but the notched WiMAX is opposite.When w remains changeless, l becomes larger, the notched WLAN and WiMAX centre frequencies become smaller.Fig.7 shows that the width of L-shaped slot enormously affects notched WLAN frequency.When the bandwidth becomes larger, both the notched WLAN and WiMAX frequencies become smaller.Fig.7 Impact of width of L-shaped slot on S11From Fig.8, we know that the change of Lgps affects the two notched frequency.When Lgps becomes larger, the notched WLAN bandwidth will become larger; when its centre frequency remains changeless, the notched WIMAX centre frequency will shift left.Fig.8 Impact of Lgps on S11Fig.9 shows S11 of the notched antenna.It can be seen that the bandwidth is 2.7-10.6 GHz while S11<-10 dB, which meets the requirement of the frequency for UWB communication of 3.1-10.6 GHz.Between 3.2-3.8 GHz and 5.1-6 GHz, S11>-10 dB, and the impedance restraining is apparent, so the antenna has perfect notched characteristics.Fig.9 S11 of dual-band notched antennaThe antenna directivity simulation program is carried out at 3, 5, 7 and 10 GHz to analyze its directivity characteristics.From the following Figs.10-13, it can be known that the antenna has perfect directivity characteristics because it is almost omni-directional at Phi=90 °.Fig.10 Directivity at 3 GHzFig.11 Directivity at 5 GHzFig.12 Directivity at 7 GHzFig.13 Directivity at 10 GHzFrom Fig.14, it can be seen that the antenna has good gain, ranging from 1 dB to 4 dB in the whole efficient bandwidth except for two notched bandwidth, which can satisfy practical needs.Thus, it can been proved that the proposed antenna is effective and practical.Fig.14 Gain of the antenna3 ConclusionA compact annular dual-band notched UWB antenna with low-cost and small-size is proposed.It realizes notched characteristics well between WiMAX 3.5 GHz and WLAN 5.5 GHz by cutting L-shaped slot on the ground and C-shaped slot on the patch.The bandwidth of 2.7-10.6 GHz with S11<-10 dB satisfies the need of UWB communications.The antenna has good directivity and radiation characteristics for it is almost omni-directional on YOZ plane.Except 3.2-3.8 GHz and 5.1-6 GHz, it has favorable gain on the whole bandwidth, ranging from 1 dB to 4 dB, so the propsed antenna is efficient and practical.References[1] Mishra S K, Gupta R K,Vaidya A,et al.A compact dual-band fork-shaped monopole antenna for buletooth and UWB applications.IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2011, (10): 627-630.[2] Nguyen T D, Lee D H, Park C.Design and analysis of compact printed triple band-notched UWB antenna.IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2011, (10): 403-406.[3] ZHONG Shun-shi, LIANG Xian-ling.Progress in ultra-wideband planar antennas.Journal of Shanghai University, 2007, 11(2): 95-101.[4] Mishra S K, Gupta R K, Vaidya A, et al.Low-cost,compact printed circular monopole UWB antenna with 3.5/5.5 GHz dual-band notched characteristics.Microwave and Optical Technology Letters, 2011, 54(1): 242-246.[5] Liao X J,Yang H C- Han N, et al.A semi-circle-shaped aperture UWB antenna with triple band-nouched character.Journal of Electromagnetic Waves and Applications, 2011, 25(2/3): 257-266.[6] YANG Ling-sheng,Yoshitomi K.A compact circular corner monopole antenna for UWB application.Micsowave and Optical Technology Letters, 2012, 54(1): 147-150.[doi:10.1002/mop.2646][7] Zolfagharian A R, Azarmanesh M N, Qjaroudi M.Ultra-wideband small square monopole antenna with variable frequency notch band characteristics.Microwave and Optical Technology Letters, 2012, 54(1): 262-267.[8] Ebrahim H, Ghobadi Z C, Nourinia J.Circular multifractal UWB monopole antenna.IEICE Electronics Express, 2010, 7(10): 717-721.[9] Klemm M, Craddock I J, Leendertz J A, et al.Radar-based breast cancer detection using a hemispherical antenna array experimental results.IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2009, 57 (6): 1692-1704. 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