为了满足对现代无线高数据速率通信系统日益增长的需求,需要解决几个问题。其中包括增强的宽带性能、增强的抗干扰能力以及改进的小型化和集成化。超宽带天线因其独特的性能优势而被广泛应用于多个领域,如UHF、飞机、定位、图传、气象、天文等。
As shown below👇
超宽带天线实现方法
可以看出多为自互补结构和渐变、行波、缩放结构。
在以上结构基础上,又可以添加或者进行改进,如加入寄生结构,加载介质,加载元件等方法。
超宽带技术简介
超宽带技术(UWB,Ultra Wide Band)技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制,使信号具有GHz量级的带宽。
超宽带天线的频段范围是由相关通信标准规定的。根据国际电信联盟标准化委员会以及美国联邦通信委员会(FCC)的规定,超宽带通信的频率范围为3.1GHz到10.6GHz。或者要求相对带宽比高出20%或者绝对带宽大于0.5GHz,其传输速率可超过100Mbps,具有这样特性的系统称为UWB系统。
超宽带天线有以下的优点:
保密性好
定位精度高
传输速率高
抗干扰性能强
发送功率非常小
带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上
消耗电能小:通常情况下,尤线通信系统在通信时需要联系发剔载波,因此,要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬时脉冲电波,则只在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能小;
[1] H. Liu, Y. Liu, W. Zhang and S. Gao, "An Ultra-Wideband Horizontally Polarized Omnidirectional Circular Connected Vivaldi Antenna Array," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 65, no. 8, pp. 4351-4356, Aug. 2017, doi: 10.1109/TAP.2017.2717959.
[2] D. Ding, J. Chen, G. Fan and X. Y. Zhang, "Ultrawideband Horizontally Polarized Omnidirectional Antenna by Using Multiple Feeds," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 24, no. 1, pp. 108-112, Jan. 2025, doi: 10.1109/LAWP.2024.3485171.