基于分形结构的超宽带天线研究

发布时间：2021-06-26 21:12

　　随着现代通信技术的发展,越来越多的无线通信设备加入了现代通信设备体系,因此对系统的通信质量提出了更高更多元的要求。作为无线通信系统中的关键设备之一,天线往往能够决定整个系统能否进行有效地工作。其在通信系统中就相当于人的口和耳,起着接收和发射电磁波信号的作用。天线技术经过多年的发展,已经形成了一个庞大的家族,各式用途的天线被开发了出来。而近些年兴起的分形技术也被应用于天线的设计,其本身具有的空间填充性能够有效减小天线的体积,达到天线小型化的目标,而另一种自相似特性则为多频谐振呈超宽带特性提供了思路。因而,基于分形结构设计超宽带天线成为了一种新方法,有着较好的应用前景。本文的主要内容有:（1）设计了一种层叠分形环天线,分形结构为三个不同大小的主圆环及层叠连接主圆环的若干小圆环。该天线的工作带宽达到11.6GHz,相对带宽为147%,包含了超宽带频谱,能够稳定均匀辐射,性能良好,适用于超宽带波段的无线通信系统。实物的测试结果与仿真接近,验证了天线设计的可行性。（2）优化了分形环天线的结构,主圆环相同,每个主圆环内分别都有四个小圆环交叉环绕。该天线阻抗带宽为9.2GHz,相对带宽为133%,辐... 

【文章来源】：广西师范大学广西壮族自治区

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三角形和矩形Sierpinski图案形成示意图

第1章绪论3如图1.1所示，此种分形结构为在一个大正三角形或矩形内刻蚀小正三角形或矩形缝隙，并使贴片的其余部分仍为正三角形或矩形，依照此规则，可不断迭代下去，而得到的仍为自相似结构，这一类的天线在额外增加天线体积的情况下就能够形成分形结构，对体积的小型化有很大的启发。在此基础上，有许多学者提出了类Sierpinski分形天线，有图1.2所示的六角改进型Sierpinsk分形天线[9]，有图1.3所示的由多个矩形Sierpinsk分形结构组成的多频段天线阵[10]等。图1.2六角改进型Sierpinsk分形天线图1.3Sierpinsk分形天线阵(2)明科夫斯基（Minkowski）图1.4Minkowski图案形成示意图

第1章绪论3如图1.1所示，此种分形结构为在一个大正三角形或矩形内刻蚀小正三角形或矩形缝隙，并使贴片的其余部分仍为正三角形或矩形，依照此规则，可不断迭代下去，而得到的仍为自相似结构，这一类的天线在额外增加天线体积的情况下就能够形成分形结构，对体积的小型化有很大的启发。在此基础上，有许多学者提出了类Sierpinski分形天线，有图1.2所示的六角改进型Sierpinsk分形天线[9]，有图1.3所示的由多个矩形Sierpinsk分形结构组成的多频段天线阵[10]等。图1.2六角改进型Sierpinsk分形天线图1.3Sierpinsk分形天线阵(2)明科夫斯基（Minkowski）图1.4Minkowski图案形成示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]CPW馈电的超宽带天线设计[J]. 张馨心,姚爱琴,柴晋强.  压电与声光. 2019(06)
[2]一种超宽带地板开槽单极子天线的设计[J]. 王兵,魏彦玉.  太赫兹科学与电子信息学报. 2019(05)
[3]一种宽带分形自互补单极子天线的设计[J]. 黑彦霖,汪敏,吴文.  微波学报. 2019(03)
[4]梯形双陷波超宽带平面单极子天线的设计与分析[J]. 欧仁侠.  吉林大学学报(理学版). 2019(03)
[5]一种双陷波超宽带微带天线[J]. 裴蕾,葛文萍,热依汗·白克图尔,陈娟.  电子技术应用. 2019(04)
[6]共面波导馈电平面小型化超宽带天线设计[J]. 周兵,邹传云.  自动化仪表. 2018(06)
[7]一种新型的开弧形槽超宽带印刷天线的设计[J]. 向东红,徐自强,张海力,杨邦朝.  电子元件与材料. 2015(10)
[8]采用分形结构的短路探针加载小型天线的研究[J]. 金亮,朱守正,刘锦高,郑莹.  华东师范大学学报(自然科学版). 2005(01)
[9]分形在天线雷达散射截面减缩中的应用[J]. 刘英,龚书喜,傅德民.  微波学报. 2003(02)
[10]偶极子分形天线的驻波特性[J]. 李建瀛,梁昌洪.  火控雷达技术. 1997(04)

博士论文
[1]认知无线电中超宽带与频率可重构天线的研究[D]. 李桐.西安电子科技大学 2014

硕士论文
[1]基于分形结构的多频与宽带天线研究[D]. 肖花.电子科技大学 2018
[2]几种分形超宽带和多频天线的设计[D]. 钱刚.西安电子科技大学 2017



本文编号：3252091