本文演示如何基于MATLAB設計超寬帶（UWB）平面單極天線。首先，介紹平面單極天線的設計原理，通過使用各種形狀的平面元件替換傳統導線單極子，增加單極子表面積，以實現UWB工作帶寬。設計時，在接地平面上安裝平面金屬板，接地層形狀多樣。接著，具體分析環形平面單極天線的幾何結構與尺寸。輻射元件為環形環，外半徑25mm，內半徑10mm，位于邊長305mm的方形接地平面之上。通過設置饋電間隙與饋線條寬度增強阻抗帶寬，并調整偏移值確保饋帶與環形散熱器完美連接。實現過程包括創建接地平面、散熱器、平面單極子與天線網格。網格化操作在3GHz下進行，每個波長至少包含10個元件，并將“MaxEdgeLength”設置為Lambda/10。計算電壓駐波比（VSWR），得到天線的阻抗帶寬，范圍在1.2GHz至8.7GHz時VSWR小于2。通過繪制不同平面天線的VSWR，可以觀察到VSWR隨著rSmall值的變化而變化，進而得出最佳設計參數。隨后，討論帶三叉戟形饋電條的方形平面單極天線。方形平面邊長34mm，三叉戟形饋電帶設計包含接地平面與饋電帶距離、饋電帶高度、饋電帶長度及寬度等參數。創建散熱器與接地平面，實現方形平面單極天線。網格化操作在4GHz下執行，確保每個波長至少10個元件，并將“MaxEdgeLength”設置為Lambda/10。計算反射系數以評估天線阻抗帶寬，范圍在1.6GHz至9.3GHz時反射系數小于-10dB。通過繪制輻射方向圖分析天線在不同頻率下的性能，顯示垂直極化穩定，但隨著頻率增加，水平偏振分量也會增加。此外，分析了天線在特定頻率下的電流分布，三叉形饋電結構在方形單極子的下部產生均勻電流分布。總結，平面單極天線以其簡單幾何形狀和多樣化的輻射器與接地平面設計，提供超寬帶阻抗帶寬和幾乎全向的方向輻射特性。通過MATLAB仿真，可以精確調整設計參數，以滿足特定應用需求。