2002年美国FCC提出UWB的定义以后,各国争先研究和发展无线超宽带系统,其中,超宽带天线是非常有吸引力和挑战性的研究内容。贴片天线具有重量轻、剖面低、易共型、易集成等特性,其在小型接收系统中受到广泛重视。但普通贴片天线的频带较窄,其制约着贴片天线的广泛应用。自2002年以来,在展宽贴片天线带宽以及天线小型化方面,美国、日本、香港、韩国、新加坡等国家成立了专门的研究小组,取得了许多重要的研究成果
本项目在近1/8天线的仿真分析的基础上,进行了实验研究,研究结果表明实验结果和仿真分析结果符合很好,表明了这种天线的减小技术是可行的,同时表明天线的仿真分析方法切实可靠。在近1/8天线的仿真和实验研究的基础上,进行了7种结构的展宽频带的方法的详细的仿真分析,将天线的阻抗频率带宽从8M提高到140M,带宽展宽效果非常明显。对部分结果进行了实验研究,实验结果和仿真结果有很好的一致性,表明了分析方法的可靠性和设计结果的可靠性。我们进一步提出了三层小型化天线的设计思想,天线的尺寸进一步得到明显减小。仿真结果表明在没有任何介质填充的缩波效应下,天线尺寸可以达到工作波长的1/10。在小型化天线的设计方面,由于天线的尺度较工作波长很小,且天线的结构复杂,所以有限元方法特别适合这种小天线的数值分析仿真。在天线的分析方面,由于辐射问题是一个开放问题,所以其吸收边界的研究非常重要,本项目在时域有限元的吸收边界条件方面进行了初步的研究,计划在进一步的工作中用于小型化天线的设计中。