一种基于Minkowski分形边界的小型化宽频蝶形天线

利用Minkowski分形边界结构,设计了一款面向全球定位系统应用的宽频带蝶形天线.通过对不同迭代次数的分形天线进行仿真对比,选取2次迭代的分形结构设计了工作于GPS波段的蝶形天线,加工制作出该天线并对其进行测试,测试结果和仿真结果吻合较好,从而验证了设计方法的正确性.与具有相同谐振频率的方形贴片天线相比,该天线面积缩减了约28.7%,这说明分形结构的空间填充性可以用来增加天线辐射单元的有效电长度,实现天线的小型化设计,而且分形结构的引入对天线的方向图特性没有影响.

基于Minkowski分形CRLH结构的微带漏波天线

将Minkowski分形理论应用于文献中提出的复合左右手传输线结构,使其带宽从2.78～3.30GHz展宽到2.02～4.53GHz。对新结构色散特性进行分析,给出色散曲线,确认其为平衡结构,并在此基础上设计了一款微带漏波天线。由于复合左右手单元结构具有左手和右手特性,漏波天线可以分别实现后向辐射和前向辐射,在平衡状态下,消除了平衡点附近的阻带效应,平衡点处的群速不为0,有行波传播,天线可产生横向辐射。仿真和测试结果表明,该文所设计的漏波天线工作频段为2.35～3.20GHz,相对带宽为30.6%,且能实现从后向到前向连续辐射,克服了传统漏波天线后向辐射角和前向辐射角不连续的缺点。

Minkowski分形阅读器天线的研究与设计

本文提出了一种用于手持式RFID系统的三层Minkowski分形阅读器天线。通过HFSS软件仿真,给出了三层Minkowski天线的回波损耗、方向图及天线增益。仿真结果表明,在2.425GHz的中心工作频率下,回波损耗为-30.22dB,带宽为100MHz。该三层Minkowski天线相比普通贴片天线具有更小的尺寸,并具有较宽的工作带宽和二维对称性,更符合RFID天线小尺寸、低功耗的要求。

类Minkowski分形天线的分析与设计

为了实现一款天线在ISM2.4G(2.4~2.4835GHz)、Bluetooth、GPS、WLAN(2.4~2.48GHz)等多频段同时工作,设计了基于分形理论的类Minkowski分形微带天线,方案中对原有的Minkowski分形结构和接地板进行改进。通过仿真分析与优化设计使得天线尺寸缩减至90mm×71mm×1.6mm,谐振频率为2GHz,工作在0.93GHz^3.02GHz频段,相对带宽为105.82%,最大增益可达1.89dB。最终天线能够进行良好的阻抗匹配,对天线带宽进行展宽,达到了超宽频带天线的要求。

一种声表面波传感器的Minkowski分形微带天线

针对声表面波(SAW)无源无线传感器天线对轮廓和尺寸的要求,采用Minkowski分形算法和短路加载技术,设计了一种Minkowski分形微带贴片天线。工作频率为915 MHz,尺寸仅24.6 mm×24.6 mm×1.2 mm,具有较好的尺寸缩减特性,天线的尺寸和性能皆满足声表面波无源无线传感器的要求。

背馈式长方形贴片天线的Minkowski分形结构仿真

利用HFSS V11高频电磁仿真软件对一款谐振频率为2.45GHz的长方形背馈式贴片天线的Minkowski分形结构进行仿真,仿真结果与正方形侧馈式贴片天线的Minkowski分形结构相似,谐振频率随分形迭代次数下降,进而能降低天线的尺寸,且方向图随迭代次数基本不变,符合使用要求。

具有分形特征的宽带人工磁导体结构

介绍了一种新型的具有分形特征的宽带 AMC 结构。这种结构是将普通 AMC 结构贴片的边缘用 Minkowski 环代替形成,结果发现使用这种结构可以得到更宽频带的电磁带隙。在3GHz 左右的频率,电磁带隙宽度可提高28%左右。这种结构可用于实际的宽带电路和天线中。

顾及尺度全国主要省市道路网分形维数的研究

文章在综合研究前人相关文献基础上,以1∶5 000 000和1∶10 000 000两种比例尺道路网数据为依据,给出了全国各主要省市道路网分形维数的大小及变化趋势,通过比较分析验证了全国各主要省市道路网分形特征的客观存在,并指出了今后的研究方向。

基于分形CRLH-TL加载短截线超宽带滤波器设计

传统基于微带缝隙和逆开环谐振器(CSRRs)的复合左右手传输线的带宽较窄、通带内反射损耗较大,限制了其应用。因此,该文采用了Minkowski分形的微带缝隙代替传统微带缝隙,有效地展宽了带宽,并通过在微带缝隙两侧加载短截线的方式进一步增加了带宽并改善了高频端带外抑制特性。分析了结构的尺寸参数对其传输特性的影响,并根据S参数计算了色散曲线、提出了等效电路模型。最后,运用所提出的方法设计了一款超宽带带通滤波器。该滤波器仅采用一个复合左右手(CRLH)结构单元,获得了超带宽2.1~9GHz(相对带宽124.3%)和较小的带内反射损耗(小于0.8dB),同时滤波器在9.5~12GHz的阻带范围内传输抑制大于20dB。测量结果、仿真结果与等效电路结果基本吻合,验证了该设计方法的有效性。

一种新型小型化微带天线设计

利用分形结构和电磁带隙结构设计了一种小型化的微带天线。该天线接地板为"米"型电磁带隙结构,辐射贴片采用Minkowski分形结构。天线的谐振频率为2.42GHz,带宽为27MHz,最大增益为3.1dB。相比于普通微带天线,天线的尺寸减小了61%,进行了天线的实物制作和测试,天线的实测结果和仿真结果吻合良好。

一类分形插值函数的变差和计盒维数

讨论一类网格上二元连续分形插值曲面,研究二元连续函数的振幅与变差的性质。对于二元连续分形插值函数,给出了变差的估计,并根据连续函数变差与图像计盒维数之间的关系,得出了分形插值曲面计盒维数的准确值。

基于二次分形插值函数的分形插值曲面的变差与盒维数

首先讨论了二次分形插值函数,进而研究由二次分形插值函数导出的分形插值曲面,并估计了其变差。再由二元连续函数的中心变差与图像计盒维数之间的关系,来确定分形插值曲面的计盒维数。

小型化磁电偶极子天线设计

设计了一种基于Minkowski分形的磁电偶极子天线。在传统磁电偶极子天线的基础上,通过加载Minkowski分形结构以延长电流路径,可有效地降低天线的中心频率,实现天线的小型化设计。该天线采用2阶分形结构,通过仿真分析得出:天线相对带宽可达53%(S_(11)小于-10 dB),在1.65~2.84 GHz工作频带内,E面和H面的方向图基本一致,具有低交叉极化特性,与分形前相比,天线体积缩小19.5%。

基于分形的宽带漏波天线研究

设计了一种新型的具有宽频带特性的微带平面漏波天线.该天线由基片集成波导喇叭、抛物面结构和一组30×10单元的微带贴片阵列组成.分析比较了普通贴片和分形结构贴片天线的带宽和辐射特性,发现具有分形结构单元的天线具有更宽的频带和更好的辐射特性.仿真结果表明,采用Minkowski准分形结构贴片单元的漏波天线在18~22GHz内回波损耗都大于10dB,带内增益可达17dB.实测结果表明,天线在18~22GHz内回波损耗大于10dB,在20 GHz增益为14dB,适合于卫星应用.这为将其用作对地观测卫星数传天线提供了新的理论支撑.该新型微带平面漏波天线具有高增益、宽频带、小体积、轻质量和波束扫描等优势,可作为航天器天线的优选.

新型复合左右手传输线及其在滤波器设计中的应用

开环谐振器阵列由于结构庞大,难以实现小型化,而逆开环谐振器则由于刻蚀在接地板上,容易对微波电路中其他部件造成干扰.针对上述问题,提出了一种新型双层介质复合左右手传输线结构,并提取了其等效相对介电常数和等效相对磁导率,然后分析了新结构的尺寸参数对其传输特性的影响程度,最后将一种新型Mjnkowski分形曲线应用于该结构,设计和制作了两款双频滤波器,验证了该复合左右手传输线的双频特性.

一个具有混合边界条件的Laplace算子谱分析

给出了Minkowski内维数和容量的定义,计算了一个三维分形边界区域上具有混合边界条件的Laplace算子的特征值的形式为:λm,n,p=mπa2+nπa2+pπa2,其中m,n=0,1,2,…,p=1,2,3,…,其Minkowski维数为δ=ln26ln3,为这类问题的谱分析奠定基础.