摘要超宽带天线广泛应用于如电视、调频广播、遥测技术、宇航和卫星通信等领域中。
尤其是近年来兴起的超宽带无线通信技术，使此类天线成为当今通信领域的研究焦点。
本文设计并研究了两种类型的超宽带天线，一种是带两个对称臂的矩形平面单极子天线，另一种是弯折结构的平面单极子天线。
所研究的第一种天线实现了在工作频率范围内回波损耗都在-10dB以下，基本满足了超宽带通信的要求，天线的工作频带是 2.7-9GHz。
回波损耗与频率的关系曲线产生两个低峰值，特别适合于双频带通信使用。
文中研究了通过改变切口尺寸、介质损耗对低峰值频率位置的影响关系，还讨论了端口大小对仿真准确度的影响，得到系列结论。
所研究的第二种天线实现了真正意义上超宽带天线，天线结构简单，易于构建，小尺寸、低剖面，能够在回波损耗小于-10dB条件下有效地工作在2.8~9.5GHz的频率范围。
天线采用热转印法自制了实验模型，并通过矢量网络分析仪测量了回波损耗与频率的关系曲线，测量结果与仿真结构基本吻合。
两种天线的研究还包含了增益和方向图等，从而对天线性能进行了全面分析。
关键词: 超宽带天线；单极子天线；有限元法；电磁仿真；热转印法AbstractUWB antenna is widely used in television, FM radio, telemetry, aerospace and satellite communications fields. In particular, with the rise of ultra-wideband wireless communications technology in recent years, making such antennas become the focus of communication research field.This paper studies two types of ultra-wideband antenna, one is a symmetric planar monopole antenna with two symmetrical rectangular incision, the other is bent planar monopole antenna structure.The first designed antenna can satisfy the demand of UWB communication that the Return Loss of the antenna in the scope of working frequency, which is between 2.7-9GHz, is below -10dB. Return loss vs. frequency curves generated two low peaks, which is particularly suitable for dual-band communications. A study of the incision by changing the size of the low dielectric loss peak frequency position of the relationship between port size also discussed the impact on simulation accuracy, get series conclusion.The study of the second antenna to achieve a truly ultra-wideband antenna, the antenna structure is simple, easy to build, small size, low profile, can be less than-10dB return loss under the conditions of effective work in the 2.8 ~ 9.5GHz frequency range.Antenna made by heat transfer method of the experimental model, and vector network analyzer by measuring the return loss versus frequency curve, the measurement results and simulation of structure of the basic agreement. thermal transfer printing technology The study also includes two antenna gain and pattern, etc., and thus a comprehensive analysis of antenna performance.Key words: UWB antenna; monopole antenna; finite element method; electromagnetic simulation毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日目录第一章绪论 (7)1.1引言 (7)1.1.1天线的地位 (7)1.1.2无线通信与天线的关系 (8)1.1.3研究现状 (9)1.2本文研究的主要内容 (10)1.3主要章节安排 (10)第2章超宽带天线的基础理论 (11)2.1超宽带天线的基本概念 (11)2.2超宽带天线的特点 (11)2.3超宽带天线的主要参数 (12)2.3.1天线的输入阻抗 (12)2.3.2驻波比 (13)2.3.3方向图 (13)第3章基于有限元法的电磁场计算方法 (14)3.1有限元法原理介绍 (14)3.2有限元法的主要求解过程 (14)3.3有限元数值计算方法的主要特点 (15)3.4基于有限元法的电磁仿真技术----HFSS (16)第4章一种超宽带单极子天线的设计和研究 (18)4.1天线的设计 (18)4.1.1天线的形状 (18)4.2仿真模型的构建 (20)4.3模型的仿真与运行 (27)4.3.1模型仿真过程 (27)4.3.2运行结果 (29)4．4仿真结果的分析比较 (31)4.4.1介质板的损耗正切对天线性能的影响 (31)4.4.2波导端口尺寸对天线性能的影响 (32)第5章新型超宽带单极子天线的创新研究 (33)5.1仿真模型的构建 (33)5.2模型的仿真与运行 (33)5.2.1模型仿真过程 (33)5.2.2运行结果 (34)5.2.3结果分析 (35)第6章天线数据的测量 (35)6.1天线实物模型制作过程 (35)6.2天线模型的S11测量 (36)6.2.1矢量网络分析仪的简介 (36)6.2.2矢量分析仪的使用 (37)6.3测试结果分析 (38)第7章总结与展望 (40)参考文献 (42)第一章绪论1.1引言1.1.1天线的地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。
电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。
可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。
天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。
对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等[1]。
随着科学技术的飞速发展，人们的生活日益现代化，有限的频率资源越来越紧张，人们对无线通信的容量及传输速率提出了更高的要求。
无论是军事通信还是民用通信系统，不仅要求高质量地传输语言、文字、图像、数据等信息，而且要求设备宽带化、小型化、共用化[2]。
天线作为辐射和接收电磁波的部件，是无线系统中重要的组成部分。
天线性能的优劣直接决定无线通信系统通信质量的好坏。
没有天线，就不可能建立起任何无线电系统，因此，与无线电设备发展趋势相适应，宽频带天线的研究也日益活跃，成为学科领域中一个重要的研究分支。
在军事领域中，为了实现保密通信，消除干扰，多频段、多功能电台和宽带调频电台将广泛应用。
调频速率越来越高，调频范围越来越广，原有的窄带天线已无法满足要求。
另外，狭小的空间内密布多副天线，相互之间的干扰较为严重，影响通信质量。
为了解决上述矛盾，有效的解决办法就是研制高性能、宽频带、小型化天线，以减少载体上天线的数目。
在民用通信系统中，无线通信作为当今信息化社会的主要技术手段而显得尤为重要。
其信道容量不断扩充、传输速率不断提高、服务方式也日渐灵活。