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无论是作为 5G 无线通信系统内的集成服务还是作为专用系统，超宽带（UWB）通信都能实现语音和数据的快速连接以及大量数据的快速传输。当然，任何 UWB 系统中的基本组件是天线，它必须提供增益和效率以从环境噪声中恢复大部分的的 UWB 信号。
Patuakhali 科技大学（孟加拉国 Patuakhali）和其他机构的教授团队，为 UWB 应用开发了一种“心碎”形状微带贴片天线，其电气尺寸为 0.29ƛ×0.17ƛ；最大增益为 5.3 dBi；频率范围为 2.90 至 10.70 GHz。它借助了各种软件方法设计和模拟，包括 ANSYS 的有限元方法（FEM）高频结构仿真软件（HFSS） 和计算机模拟技术（CST）的基于时域的 Microwave Studio 仿真软件。
“心碎”形微带贴片天线的频率范围超过 IEEE 认可的 UWB 范围（为 3.1 至 10.6GHz）。近年来，UWB 电子系统的需求一直在增长，因为它们相对简单且成本较低，但是有着很高数据速率。UWB 系统设计人员面临的挑战之一是 UWB 天线的尺寸 - 用于 UWB 应用的微带贴片天线通常很大。
UWB 天线由带有开槽接地平面的“心碎”形的贴片组成。将微带贴片印刷到基板的一侧上。衬底在 z 方向上的介电常数为 4.6，损耗角正切为 0.02。
为了确定最佳天线配置，研究人员模拟并比较了四种具有相同外部尺寸的设计：圆形，哑铃形，心形和“心碎”形。圆形和哑铃形天线无法覆盖整个 UWB 频率范围，心形贴片天线的覆盖范围为 2.90 至 10.50 GHz，两个谐振频率分别为 3.40 和 6.90 GHz，但“心碎”形贴片覆盖频率范围从 3.0 到 10.80 GHz，三个谐振频率分别为 3.5,7.0 和 9.5 GHz，是拥有最完整的频率范围，并且能覆盖不同天线配置的最佳选择。
在商业印刷电路板（PCB）材料上制造“心碎”形微带贴片天线，并用商用微波矢量网络分析仪（VNA）表征。测量结果非常接近不同软件模拟程序的仿真数据。
该天线在 2.9 GHz 以下频率具有高输入阻抗，这意味着电流在这些频率处被中断。在 2.90 至 10.70 GHz 的整个带宽范围内，输入阻抗的实部接近 50Ω。因此，该设计是各种不同 UWB 应用的理想选择，同时为其宽带宽保持相对较小的尺寸，具有高增益和 86.6％UWB 效率。
参考资料：“The Broken-Heart Printed Antenna for Ultrawideband Applications,” IEEE Antennas & Propagation Magazine, Vol. 60, No. 6, December 2018, pp. 45-61.
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