61、可穿戴超宽带应用的方形槽圆形贴片天线及全摆幅GDI技术的Baugh - Wooley乘法器设计

可穿戴超宽带应用的方形槽圆形贴片天线及全摆幅GDI技术的Baugh - Wooley乘法器设计

可穿戴超宽带应用的方形槽圆形贴片天线

1. 引言

天线是用于发射和接收电磁信号的设备，其主要考虑因素包括坚固性、灵活性、小型化和经济性。美国联邦通信委员会（FCC）释放了3.10 - 10.60 GHz用于商业应用后，超宽带（UWB）设备因带宽宽而需求大增。UWB频段应用广泛，如卫星、无线局域网、军事和生物医学等领域。

超宽带天线历史悠久，早期有锥形天线和喇叭天线。如今，微带天线因紧凑而受青睐。最简单的UWB天线是单极天线，但增益一般。有时需要消除某些频率，可通过开槽实现；部分接地也有助于提升性能，后来还出现了缺陷接地结构（DGS）。在贴片上开槽可实现所需性能，也能获得陷波特性。平面单极天线增益低于缝隙天线，缝隙形状多样，如圆形、方形、矩形等，不同结构用于不同应用。此外，天线性能还受介电基板影响，有些天线采用共面波馈电，还有多端口的MIMO天线。

本文设计了用于超宽带应用的方形槽圆形贴片天线，圆形贴片结构简单且增益高。

2. 天线设计

研究讨论了简单圆形贴片天线的设计演变，分为四个天线模型：
- 天线1 ：传统的带部分接地的圆形贴片。
- 天线2 ：在接地平面上有深切口以改善阻抗匹配特性的圆形贴片。
- 天线3 ：中间有方形槽的圆形贴片。
- 天线4 ：既有方形槽又在接地平面有深切口的圆形贴片。

所有设计都蚀刻