1. 研究目的与意义

由于微带天线具有重量轻、体积小、剖面薄、散射截面小等优点，所以近些年众多科研人员对微带天线进行深入研究，且微带天线在卫星通信、导弹遥测、多普勒及其它雷达等领域得到广泛应用。但频带窄一直是微带天线的主要缺点，目前人们研究了许多种扩展微带天线工作频带的方法，其基本方法有以下几种：1）增大微带介质层厚度；2）降低微带介质的介电常数；3）采用有耗介质；4）附加阻抗匹配网络等。前三种方法的效果比较小，且第三种方法以天线增益的降低为代价；第四种方法需要设计宽带匹配电路，电路结构复杂，制作难度大。近几年，在以同轴线馈电的微带天线中，人们研究了几种效果较好的宽带微带天线，如L型同轴探针微带贴片天线，E形宽带微带贴片天线，U型开槽的平面倒置F型双频微带天线，基于Vivaldi天线的V型缝宽频带微带天线等。前三种天线的频带特性相对于最基本结构的微带天线有进一步的扩宽，但是这三类微带天线的频带带宽最大不超过50%；虽然V型缝微带天线的频带特性达到很大的带宽，但其传输线的匹配结构很复杂，对设计和加工都造成很大的麻烦。所以，本课题拟从加工制作的角度考虑，研究并设计一种新型宽频带微带贴片天线，驻波比VSWR≤2:1的阻抗带宽达66%。

2. 国内外研究现状分析

2011年3月王鹏羽、朱泽峰、孙振宇在《信息技术与信息化》发表的《一种单层宽频带微带天线的设计》设计了一种宽频带微带天线。通过在矩形贴片上开槽的方法来实现宽带化的设计,利用电磁仿真软件CSTMWS(CSTMICROWAVESTUDIO)进行仿真优化,给出了天线的回波损耗和方向图。仿真结果表明,该天线的频带宽度为普通矩形天线的3-4倍,并且具有较高的增益。

2007年11月王扬志、韦高在《系统仿真学报》发表的《基于HFSS的新型宽频带微带天线的仿真设计》。采用HFSS10电磁场仿真软件设计一副新型宽频带微带天线。天线采用空气介质层,通过在脊形接地板顶端用同轴探针对单层方形贴片馈电,减小了探针电感,从而能获得很宽的工作宽带,该天线的仿真和实测驻波比VSWR≤2:1的阻抗带宽达到66%,覆盖了2GHz~4GHz的频率范围,且研究结果表明该天线还具备宽波束特性。给出了天线的HFSS仿真设计步骤以及相对应的设计原理,并通过模型仿真结果和加工实物的实测结果进行对比,得出仿真和实测结果具备很好的一致性,结果说明了HFSS软件的高效性。

3. 研究的基本内容与计划

三：研究内容与计划

主要内容：（1）学习v型缝宽频带微带天线的基本概念；

（2）掌握hfss新型宽频带微带天线的分类、功能及其基本理论；

4. 研究创新点

电路结构相对简单制作容易，从加工制作的角度考虑，研究并设计一种新型宽频带微带贴片天线，驻波比VSWR≤2:1的阻抗带宽达66%。