Vivaldi基于CST的超宽带微带天线设计

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计

摘要天线，在任何无线电系统组成中，都是必不可少的组件。随着无线电通信技术的发展，天线在各个领域得到了广泛的应用。

超宽带技术是当今最具竞争力和发展前景的技术之一。其具有许多窄带系统无法比拟的优点，例如：高数据速率、低系统成本和抗多径效应,抗干扰性强、频谱覆盖范围广、距离分辨率高、对现有系统干扰小等。

由于无线电的应用频段被不断地扩展，进而促进了超宽带电磁学的产生。在超宽带频段内，时域特性的研究表明，时域电磁波是人类非常重要的资源，作为超宽带无线电系统中不可缺少的一员，超宽带天线的研究也因此变得相当有意义。

本论文主要研究了关于超宽带微带天线的设计。首先

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介绍了天线及微带天线的基本理论，然后重点研究了超宽带天线，Vivaldi天线，详细分析设计了Vivaldi天线的传统模型，以及改进模型，并利用CST STUDIO SUITE 2010软件仿真，分析了Vivaldi天线可以使用的工作频率范围、性能以及尺寸等。5558

关键词天线，超宽带，CST，Vivaldi天线

毕业设计说明书外文摘要

TitleTheCST-basedUltra-WidebandMicrostrip AntennaDesign

Abstract

Antenna, in the composed of any radio system, are essential components. With the development of radio communication technology, the antenna has been widely applied in various fields.

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The ultra-wideband technology is one of the most competitive and promising technologies. It has many incomparable advantages of narrowband systems, such as: high data rate, low system cost and the effect of anti-multipath, strong interference, a wide range of the spectrum covering , high resolution, small interference to existing systems.

4.1.2 超宽带天线设计的难点13

4.1.3 扩展天线带宽的方法13

4.1.4 超宽带天线类型确定14

4.2 vavildi天线理论15

4.2.1 Vivaldi天线国内外应用情况15

4.2.2 Vivaldi天线类型16

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4.3传统vavildi天线的仿真设计17

4.3.1传统Vivaldi天线结构模型17

4.3.2微带线-槽线馈电式Vivaldi天线设计17

4.3.3微带线-槽线馈电式Vivaldi天线仿真结果及分析24

4.4对拓Vivaldi天线的仿真设计26

4.4.1对拓Vivaldi天线结构原理26

4.4.2对拓Vivaldi天线尺寸的确定27

4.4.3对拓Vivaldi天线仿真结果及分析29

结束语34

致谢35

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 参考文献36

1.绪论

1.1选题背景及研究意义

随着社会的发展，科技的进步，无论是军事通信还是民用通信系统，不仅要求高质量地传输语言、文字、图像、数据等信息，而且要求设备宽带化、小型化、共用化。天线作为辐射和接收电磁波的部件，是无线系统中重要的组成部分。天线性能的优劣直接决定无线通信系统通信质量的好坏。没有天线，就不可能建立起任何无线电系统，因此，与无线电设备发展趋势相适应，宽频带天线的研究也日益活跃，成为学科领域中一个重要的研究分支。在军事领域中，为了实现保密通信，消除干扰，多频段、多功能电台和宽带调频电台将广泛应用。调频速率越来越高，调频范围越来越广，原有的窄带天线已无法满足要求。另外，狭小的空间内密布多副天线，相互之间的干扰较为严重，影响通信质量。为了解决上述矛盾，有效的解决办法就是研制高性能、宽频带、小型化天线，以减少载体

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上天线的数目。在民用通信系统中，无线通信作为当今信息化社会的主要技术手段而显得尤为重要。其信道容量不断扩充、传输速率不断提高、服务方式也日渐灵活。与此相适应，通信设备日趋宽带化，台站设施也由最初的点对点、一点对多点发展到移动和全球漫游。而天线作为移动通信系统的发射和接收部件，其宽带化的研究显然有重要的现实意义。

1.2天线及微带天线简介

1.2.1天线的概念及特点

天线[ ]，在任何无线电系统组成中，都是必不可少的组件。简单地说，天线是一种导行波与自由空间波之间的转换器件或换能器，完成空间波和传输线导行波之间的相互转换。天线的基本功能是实现辐射或接收无线电波，分别称为发射天线或接收天线。

天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，