【摘 要】
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随着无线通信技术的飞速发展,作为通信系统重要一环的天线技术要求也越来越高,目前无线通信应用中对天线的要求日趋宽带化和小型化。在实际应用中,传统天线的参数往往难以满足应用要求,电阻加载作为实现天线小型化及展宽天线带宽的手段在天线设计中应用广泛。单极子天线因其全向辐射、结构简单、便于安装等优点有着极为广泛的应用,然而随着工作频率的降低,能够实现有效工作的单极子天线尺寸也会随着波长增加而变大,极大限制了
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随着无线通信技术的飞速发展,作为通信系统重要一环的天线技术要求也越来越高,目前无线通信应用中对天线的要求日趋宽带化和小型化。在实际应用中,传统天线的参数往往难以满足应用要求,电阻加载作为实现天线小型化及展宽天线带宽的手段在天线设计中应用广泛。单极子天线因其全向辐射、结构简单、便于安装等优点有着极为广泛的应用,然而随着工作频率的降低,能够实现有效工作的单极子天线尺寸也会随着波长增加而变大,极大限制了单极子天线的应用,将电阻加载技术应用于单极子天线设计中,设计体积较小的宽带单极子天线有着很重要的意义。（1）设计实现了平面矩形单极子天线。使用接地的电阻加载回路实现了很宽的阻抗带宽,非加载的原型天线工作在6.95GHz到10.85GHz,相对带宽为43%。电阻加载之后工作频率扩展到2.8GHz至15.7GHz,水平辐射全向性较好,在此工作频带内均满足辐射效率大于10%,实物测试验证了加载方法的有效性。天线的尺寸很小,总尺寸25mm×21mm,方便应用于各种设备中。（2）设计了实现不接地的环路电阻加载单极子天线,解决了接地型加载电阻导致的辐射效率过低的问题。将工作在2.87GHz至4.39GHz,相对带宽为41.8%的U形微带单极子天线工作频率扩展到2.6GHz至17.84GHz,实物测试验证了技术方案的有效性,在整个工作频率内天线辐射效率均大于60%。（3）基于单面环路加载U形平面单极子天线结构,设计了双面环路加载的天线,将工作带宽扩展至2.74GHz至19.12GHz,同时利用双面加载环路中电流辐射互相抵消的原理,提高了8GHz以上的高频增益;在11.5GHz单面情况下的增益极低的频段,增益由1.1dBi增加至2.7dBi。本文设计的三款电阻加载单极子天线,均为平面结构,便于与系统集成。使用电阻加载的手段,三款天线均实现了宽带化,并且解决了电阻加载天线辐射效率下降过快的问题,相对其工作的频率,均实现了小型化。
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