带缝隙的半圆型蝶形天线的宽带特性分析

Colbie

带缝隙的半圆型蝶形天线的宽带特性分析

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1. 前言

由于通信设备和技术的重大进展，多种类型天线已被研制出。最近，人们已经对与雷达，移动通信和 EMC（电磁兼容）等相关的宽带天线进行了广泛的研究 [1-3]。特别是，随着更加紧致和更高频率的电子电器和通信系统的出现，EMC的问题变得更加重要。因此，具有宽带特性的高效的小型天线是测量脉冲和高频率元件所需的。

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此外，自动操作系统正被视为 ITS（智能交通系统）概念的一部分。探测到前方的车辆，或者护栏和其他障碍，对于保障行车安全是必需的。因此，用于车辆防碰撞的雷达是一个研究热点 [4，5]。雷达发射和毫米波在近距离具有敏锐的方向性。考虑到天气情况，毫米波雷达尤其具有前途。因此，必须研制用于毫米波脉冲雷达的宽带天线。

既然脉冲雷达发射和接受窄脉冲，它们的天线必须在更宽的带宽范围内运行。在用于地下勘探的脉冲天线中，具有宽带特性的三角蝶形天线被广泛地用于此目的 [6,7]。另外，有关于分形天线的报道，比如具有多波段特性的 Sierpinski 毯式分形天线 [8]。考虑到导体表面上电流元件的长度，其与在导体间的空气间隙中的驻波场分布（宽带共振的基本特性）和密度分布有关，作者先前通过改造蝶形天线形状使其带有缝隙而对共振特性进行了改进 [9,10]。在本研究中，旨在实现宽带天线的优化设计，我们利用 FDTD 方法分析了带缝隙的半圆型蝶形天线。特别是，为了找到最优化的缝隙排列，我们研究了缝隙对天线特性的影响。模拟实验已经证实了适当的缝隙排列可以改善绝对增益。

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