1、超寬帶(Ultra-wideband,UWB)技術(shù)是目前短距離無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)的有力競(jìng)爭(zhēng)方案,該技術(shù)固有的特點(diǎn)及其特定的應(yīng)用場(chǎng)合決定了UWB天線在電特性和物理特性上均有別于傳統(tǒng)的窄帶和寬帶天線。作為有效完成極窄時(shí)域脈沖信號(hào)輻射和接收的關(guān)鍵性部件,UWB天線的性能也直接制約著整個(gè)UWB系統(tǒng)的性能。因此,開(kāi)展UWB天線設(shè)計(jì)理論及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)的研究不僅具有較高的學(xué)術(shù)價(jià)值,同時(shí)也有相當(dāng)?shù)膶?shí)際意義。
　　 在微波電路和天線設(shè)計(jì)中為了解決阻抗不同

2、的元件、器件相互連接而又不使其性能受到嚴(yán)重影響,就必須使用阻抗變換器來(lái)進(jìn)行匹配。傳統(tǒng)的階梯型阻抗變換器存在尺寸大、帶寬不夠?qū)?、設(shè)計(jì)方法繁瑣等問(wèn)題；而漸變線阻抗變換器存在設(shè)計(jì)困難的問(wèn)題；因此,對(duì)階梯型阻抗變換器進(jìn)行設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化、寬帶化及其小型化對(duì)微波集成電路是十分有意義的。
　　 本論文在介紹天線數(shù)值方法和仿真軟件的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了以下主要研究工作:
　　 1.通過(guò)仿真分析選定天線結(jié)構(gòu)為共面波導(dǎo)饋電的寬縫超寬帶天線,詳細(xì)分析了寬

3、縫天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其性能的影響。在大量的仿真和分析的基礎(chǔ)上,優(yōu)化設(shè)計(jì)出尺寸為50mm×50mm的超寬帶天線,其仿真阻抗帶寬超過(guò)175％(2.0～30GHz)。此后,又對(duì)天線進(jìn)行了小型化,設(shè)計(jì)出尺寸為47mm×47mm的超寬帶天線,其仿真阻抗帶寬也超過(guò)175％(2.0～30GHz)。
　　 2.從理論上介紹一種新型的阻抗變換器的設(shè)計(jì)方法,證明這種新的設(shè)計(jì)方法的優(yōu)越性,進(jìn)而利用優(yōu)化手段對(duì)這種新型的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)出比傳統(tǒng)階梯阻