一种新型微带分形天线的研究与设计

《一种新型微带分形天线的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、四川I大学硕士学位论文培养单位四刖太堂指导教师型筮至塾援专业玉绫鱼塑理研究方向电磁苤空授予学位日期至QQ鱼生Q鱼旦旦摘要一种新型微带分形天线的研究与设计’无线电物理专业研究生朱德进指导老师刘长军教授摘要随着现代化通信设备的普及，对天线的应用也越来越广泛．目前为止，在无线通信领域中，通常所采用的天线其几何外观大都是占据一定三维空间的欧几里德图形．通信设备的发展，使得对具有多频段和宽频带特性的天线的需求日益增加，出现了很多形状各异的天线，本文所介绍的新型微带分形天线就是其中之一．法国数学家B．Mandelbrot于1975年首先提出了“分形”这一概念。所谓分形指的是对一类具有无穷嵌套的几何

2、对象，适当地取出其中一部分，并加以放大，观察者看到的结果与整体对象完全相同。分形技术在许多领域得到了应用，但将分形技术应用到天线设计领域还是最近10年的事。分形几何是一种与标度无关的集合，其自相似机构，意味着它的形状在不同的尺度变化下保持相似性。应用到天线设计上，当天线工作在不同的频段时，天线的形状结构仍是相似的，从而使天线具有相似的电特性，形成了多频段天线。研究分形与天线的关系有其必然性，把比例自相似性和空间填充性这两大特点应用到天线设计上，转化为天线的宽带(或多频)特性和尺寸缩减性，则可以得到性能优越的天线。本论文结合理论分析，利用有限积分(FiniteIntegral。FI)算法

3、，将分形技术应用到微带天线设计中，设计和优化了一种新型多频段Sierpinski微带分形天线。在设计微带分形天线的过程中，研究比较了目前分形天线的各种设计形式和原理。针对Sierpinski微带分形天线，具体分析计算了天线辐射单元的尺寸、天线内的场分布、天线输入阻抗、天线远场方向函数等参数。给出了一种新的分形天线多个谐振频率的近似计算方法．结合FI数值仿真，优化了这种Sierpinski微带分形天线。最后具体加工制作了一个Sierpinski微带分形天线，摘要探讨了增大天线带宽的途径。在对天线进行调试之后。实际测试了天线的部分电路参数与辐射参数，给出了测试结果并和仿真结果进行了比较。结

4、果表明，所设计天线在频率分别为8．5GHz、14．45GHz、17．32GHz时的增益分别为6．86dB、7．78dB，7．46dB左右，带宽在1．6GHz—1．85GHz之『日】，基本上满足了设计的要求。关键词：微带天线；分形天线；Sierpinski铺楚；天线测量Ⅱ垒!竺坚StudyandDesignof．aNewMicrostripFractalAntennaMajor：RadioPhysicsM．S．DCandidate：ZhuDejinAdvisor：Prof．LiuCha．gjunAbstractAlongwiththepopularizationofmodemcommun

5、icateequipments，theapplicationofantelmasisbecomingmol'eandmoreextensive．Intheal'eaofwirelesscommunication,Euclideanfigureswhichtakeupfiniteloomareadoptedalmostinallantennas．Alongwiththedevelopmentofcommunicationequipments，therequirementsofmulti—frequencyandbroadbandcharacteristicantenllasareincr

6、easing．Thus，manyspecialshapeantennasappeared．Oneofthemwillbeintroducedinthispaper．TheconceptofFractalWasbroughtforwardbyFrenchmathematicianB．Mandelbrotin1975．TheFractalmeallsthecharacteristicofthepartthatisdepartedfromaseriesofobjectwitllinfinitenestedgeometryandenlargedisthesameasthatofthewhole

7、object．FractalTechnologyisusedinmanyarea,butitwasappliedintotheantennadesignonly10yearsago．Fractalgeometryisamusterthatisindependentonscale．ItiSself-similarwhichmeansitsfiguresaresimilarunderdifferentscale．Inthedesignofanten