摘要
超宽带无线通信技术工作频带范围在3.1～10.6 GHz,与现有的窄带系统频带重叠,易造成信号间干扰.鉴于此,提出基于拓扑优化的方法,利用Matlab和HFSS联合仿真实现超宽带微带天线在3个特定频段的陷波设计.以30 mm ×40 mm × 1mm的FR4作为介质基板,通过拓扑优化和灰狼算法相结合设计天线构型.优化后构型的工作带宽为3.1～10.6 GHz,在3.1～3.76、4.52～4.76和7.12～8.27 GHz 3个频段内反射系数S11＞-10 dB,实现了目标频段80％的带阻特性,有效抑制全球微波接入频段(world interoperability for microwave access,WiMAX)和C波段2个频段的信号干扰.数值算例表明:利用拓扑优化方法可以实现多陷波超宽带微带天线的设计,验证了拓扑优化方法在超宽带多陷波天线设计的高效性,拓宽了拓扑优化方法在天线设计领域的应用.
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