摘要
天线是在无线电设备中用来接受或发射的电磁设备，凡是利用电磁波来传递的信息，都依靠天线进行工作，随着当今世界的发展，天线的应用领域也变得更加广泛，已经成为无线电通信、移动通信、手机测试、广播电视、卫星通信、雷达导航、环境监测等领域中的重要组成部分。无限通信技术的快速发展，使得无线通信系统更加依赖于超宽带天线的使用。对于陷波特性的超宽带天线研究表明它可以有效地避免频段的重叠。它最大的优点是不需要添加额外的微波器件。可有效地减小无线通信系统的成本。因此，设计结构简单实用并具有陷波特性的超宽带天线是无线通信系统领域的发展方向。为了避免wimax（3.3GHz～3.8GHz）和wlan（5.1GHz～5.9GHz）窄带系统的干扰，有效地避免与其频段的重叠，可以运用在微带馈电路旁边引入寄生条带的技术实现具有陷波特性的超宽带微带天线。
关键词：超宽带天线，陷波特性，带宽扩展
- 课题国内外现状
自2000年以来，我们国内研究机构就开始对超宽带天线的技术做深入研究。一年后，超宽带天线技术被列入了国家863计划。2004年，超宽带技术被中国国家自然科学基金开始关注和支持。到目前为止，对于超宽带天线来说，国内外有大量的超宽带天线的论文，还有很多关于超宽带的技术研讨会。1943年，Schelkunoff提出双锥天线，它可以简单的利用Maxwell方程求解。该分析方法可以应用到许多其它形状的天线中，同时给出这些天线的阻抗特性的解析公式。如今，双锥天线和它的变形天线如圆锥形天线、蝶形天线等仍然被广泛应用到UWB系统中。之后Gibson提出了一种按指数规律渐变的槽线天线，理论上，它有较大的带宽，这种天线是一种高增益、线极化，是具有随频率变化恒定增益的天线。
施荣华发表的《一种双陷波超宽带天线设计与研究》提出一种具有双陷波特性的超宽带天线，能够在超宽带频带内稳定工作，并屏蔽来自WiMax和WLAN等窄带通信系统的信号干扰。该天线的陷波结构由辐射贴片上的圆弧状H型槽和接地板上的两个L型槽产生。这种开槽结构能够以槽参数组合的形式更有效地对陷波中心频率进行控制，验证了该天线除了具有良好的陷波特性外，在辐射方向性上也表现出色。
《小型双陷波超宽带天线的设计》，本文提出了一种新型小型化UWB微带缝隙天线。陷波特性是通过在馈线和辐射板开两个U型缝隙，引入半波长谐振结构而获得的。研究结果显示，天线的仿真数据和实测数据有较好的一致性，该天线在2.97~12.75GHz的频段范围内具有良好的阻抗特性、辐射特性，在3.35~4.00GHz和5.23~5.82GHz范围内具有陷波特性，降低了UWB天线和其他通信系统之间干扰的可能，因此是一种性能较好、具有使用价值的小型超宽带天线。
《具有双陷波特性的超宽带平面天线设计》，本文设计了一种双陷波超宽带缝隙天线，通过缝隙引入线形枝节和“E”枝节，分别在3.0GHz~3.9GHz和5.0GHz~6.0GHz两个频段处产生陷波。分析天线表面电流密度变化，验证了陷波频段的存在。根据天线的抗阻曲线，给出天线陷波处的等效谐振电路，表明陷波频段内的辐射效率很低，达到陷波抑制的目的。
《微波学报》2009年03期发表的《具有双陷波特性的超宽带天线的设计与研究》中提出一种具有双陷波特性的燕尾形平面超宽带天线。天线的辐射体和地板分别采用椭圆和梯形的渐变结构，具有良好的宽带阻抗匹配特性。通过在辐射体上嵌入两种不同类型的缝隙，使天线具有双陷波功能。计算和实测结果表明，天线在通带（2~3.2GHz、4.3~5.3GHz和6.2~14GHz）频段范围内满足电压驻波比小于2，在3.2~4.3GHz和5.3~6.2GHz两个频段内同时具有陷波特性，并且天线在通带频段内呈现良好的辐射特性。文末结合天线的实测阻抗曲线给出了一个概念性电路，定性地解释了陷波特性的工作原理。
- 发展趋势
天线发展的第一个趋势：在以前我们的超宽带天线是双锥天线和火山烟雾天线。因为以前我们对天线的研究还不是太深入，当时的科技还不是很发达，天线的三维结构、体积相对较大，天线的相对占用空间较大，所以早起的天线不能在现代通信系统中应用。在硬件系统设计中由于天线系统和系统中的其他硬件系统共用一个频率。对于我们的研究来说，在我们的研究中为了减少天线局域网的干扰，我们的研究者们使用单极子天线设计的带阻滤波器，对天线研究中带阻滤波器可以有效的减少对我们系统产生的不良影响。因此，研究者们对阻带超宽带的天线特性的研究更多，成为研究者研究的话题。
