改进的杠铃形超宽带天线

2 天线仿真

　　按照图1和图2尺寸采用HFSS 10.0进行了仿真，回波损耗仿真结果如图3所示。可以看出图2的回波损耗低于图1，图2天线回波损耗小于-10 dB带宽为72.6%(3.48～7.45 GHz);按照图2结构加工出改进的杠铃形超宽带天线，馈电采用50 Ω同轴侧馈，回波损耗实测结果如图3所示，回波损耗小于-10 dB，带宽为74.7%(3.45～7.56 GHz)。

　　图4和图5分别为图1，图2结构时天线在x-z，y-z平面方向图(对应频率4 GHz，5 GHz和6 GHz)，可以看出两种结构的天线Eθ基本重合，而Eφ的大小在-20～-15 dB以下，从图中可看出两种结构天线方向图基本一致。

　　从图4和图5方向图可以看出，在z轴(θ=0°)和-z轴(θ=180°)近似为零点，而最大辐射方向不在θ=90°方向。

　　图6为对应频率f=4 GHz，6 GHz时的三维方向图及加工的实物照片，频率为5 GHz及4 GHz时方向图相似，频率为4 GHz时，增益为3.47 dB，频率为6 GHz时，增益为3.15 dB。

　　3 结论

　　提出了一种改进的杠铃形超宽带天线，通过在杠铃形天线上增加阶梯形缺口，使天线回波损耗更小，而天线方向图与原杠铃形天线基本一致，实测结果表明，改进的杠铃形超宽带天线回波损耗小于-10 dB，带宽达74.7%(3.45～7.56 GHz)。