一种小型共面波导馈电H型枝节超宽带天线设计

为了评估本文所设计天线的性能，我们用HFSS 12仿真软件对其进行仿真和分析。天线最优参数值如表1所示。

图3为电压驻波比（VSWR）的仿真与测量结果对比图，从图中可以看出，天线的阻抗带宽为8.8 GHz（3.3-12.1 GHz）。

表1  天线最优参数表

图3  天线电压驻波比图

天线在4、7、10GHz的E面和H面归一化辐射方向图如图4所示。

（a）4GHz E面方向图

（b）4GHz H面方向图

（c）7GHz E面方向图

（d）7GHz H面方向图

（e）10GHz E面方向图

（f）10GHz H面方向图

图4  E面（yoz平面）、H面（xoz平面）归一化辐射方向图

由图4可以看出，本文所设计的天线在H面具有较好的全向特性，在H面可以实现良好的信号收发。图5是天线增益随频率的变化曲线，由图中我们可以发现，天线增益保持在3dB以上。

图5  天线增益图

3  结论

本文提出了一种尺寸为19×24×1.6 mm³的小尺寸共面波导超宽带天线。测量结果表明，该天线在3.3-12.1GHz频带内VSWR<2。在不同频率均表现出良好的H面全向辐射特性，同时在全频带内增益均可达到3dB以上。由于只使用介质板的一层，所以该天线非常适合用于集成到小型手持超宽带系统中。