分形理論應(yīng)用于天線設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、“分形”是法國數(shù)學(xué)家Mandelbrot于1975年提出的全新幾何分支，它可以有效地用于描述自然界中廣泛存在的一大類Euclid幾何所難以定義的復(fù)雜對象。分形獨(dú)有的空間填充能力和自相似屬性用于天線的設(shè)計(jì)時(shí)，就得到了分形天線，可以實(shí)現(xiàn)天線的尺寸減縮性和多頻特性。近年來分形理論在射頻技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了一些有價(jià)值的成果，展示了其良好的應(yīng)用前景。這在軍用和民用方面都有著非常廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文從分形理論的概念和性質(zhì)出發(fā)，簡單介

2、紹了分形幾何及分形天線的一些基本理論，如分形天線的背景、分形的基本概念、分形結(jié)構(gòu)的生成方法等。在總結(jié)和討論分形天線現(xiàn)有的研究成果基礎(chǔ)上，將分形理論應(yīng)用于兩種天線的設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了分形天線獨(dú)有的特性，提高了天線的性能。
　　 首先，提出了一種超寬帶平面圓形單極子印刷天線的改進(jìn)方案，通過在圓形貼片上蝕刻分形幾何中的Sierpinski墊，使天線滿足2.8～15.1GHz的超寬帶頻帶要求，并且實(shí)現(xiàn)了4.5～5.9GHz的頻率缺口功能，大

3、大提高了天線的抗干擾性。通過仿真表明天線的遠(yuǎn)場輻射方向圖、駐波比VSWR均滿足要求，并且分形特有的尺寸縮減性實(shí)現(xiàn)了超寬帶天線的小型化。
　　 然后，設(shè)計(jì)一種基于分形理論的彎折線對稱振子天線，利用基于有限積分法的電磁仿真軟件CST MICROWAVE STUDIO分別對天線的諧振頻率，諧振點(diǎn)輸入阻抗，天線帶寬，天線定向性等天線特性進(jìn)行仿真，并對天線參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)配置。通過仿真得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在不改變天線外部長度的情況下，通過改變天