第三章对要使用的仿真软件 HFSS 从工作原理和工作流程等方面进行了介绍。 第四章是对 Vivald i 天线建模的具体过程。 第五章给出了天线仿真软件分析后所得的各性能参数曲线图及数据，并根据仿真结果的

对比得出了最优参数。

第六章是对国内外文献的引用，从其研究成果可见，传统 Vivald i 天线各部分经过改进 后的性能变化。

第七章是全文总结。

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2 Vivald i 天线的介绍与设计

2.1 超宽带天线的国内外研究现状

2002 年 2 月 14 日，美国联邦通信委员会 FCC 颁布了超宽带无线通信的初步规范，解除了 民间对超宽带技术的使用限制[1]。从此，该高新技术真正走向商业化，并激励了相关的学术研 究和技术的产业化。

国际上许多著名的跨国公司，例如 Intel 公司、AT&T 公司、TI 公司、Sony 公司等都涉足 UWB 研究领域，致力于 UWB 通信系统或 UWB 芯片。许多国际知名的大学及研究机构，比如斯坦 福大学、南加州大学、Intel 无线研究室也都开展了相关研究，并在 UWB 专业性国际会议上发 表了大量研究成果[1]。

我国在超宽带无线通信技术方面的研究虽起步不久，但对其极为重视。各大高校在超宽带 方面都进行了深入研究。

现在，超宽带天线的研究重点在于平面单极子天线[1]和微带、槽线，提高带宽比例，保持 辐射方向图特性，使用各种馈电方式。

开槽天线是一类重要的天线类型。开槽天线在各种波导的壁上开槽，便形成了缝隙辐射天 线，也叫波导缝隙天线。若在贴覆有介质基板的金属板上开槽，则形成渐变开槽天线，也称为 槽口天线，属于端射行波天线。馈电时可通过鳍线激励或共面波导激励，或者通过基片另一侧 的微带线来激励。把共面波导与开槽天线放在一起便成为平面小型化天线。除了这种把传输线 与天线印在同一电路板上算是开槽天线的一个优势外，开槽天线还具有剖面低、重量轻、易加 工、方便安装和大规模集成等优点。现在人们并不完全了解开槽天线的基本工作原理，设计还 是大多凭靠经验。一般情况下，不同种类的开槽天线主要通过馈电方式和渐变线轮廓来进行区 分。

现下的研究大多集中在 Vivald i 天线上。理想状态下 Vivald i 天线具有无限带宽，但现 实中其仍受物理尺寸和制造工艺限制。

2.2 Vivald i 天线的提出

1979 年，P.J.Gibson 在英国 Philips 研究实验室，发表了一篇论文 The Vivald i Aerial。 文中提出了一种指数渐变缝隙天线，这种天线属于行波天线，其高介电常数的介质基板上印着 金属层。理论上，这种天线的频率带宽无限宽。这种指数渐张的缝隙天线[1]被 Gibson 取名为 Vivald i 天线。

P.J.Gibson 提出的 Vivald i 天线开启了微带渐变缝隙天线研究的新纪元，由此开始，微

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带渐变缝隙天线开始被推广和广泛应用。Gibson 只在文章中重点阐述了渐变缝隙天线以指数 曲线为轮廓，具有很好的超宽带特性。而对于微带渐变缝隙天线的其他方面，后续研究学者进 行了深入研究，例如其馈电方式、缝隙类型、天线阻抗匹配特性、天线极化特性、天线辐射特 性等。