Sierpinski分形天线特性分析

Sierpinski分形天线的结构具有自相似性,从而天线具有良好的多频带特性。文中主要研究了Sierpinski分形天线频带位置随天线张角和比例因子变化的一般规律,并简要的分析了Sierpinski分形天线阵,绘出了其远场方向图,讨论了其低副瓣特性。

具有陷波特性的改进Sierpinski分形超宽带天线

为了避免WLAN窄带通信系统对超宽带通信系统的干扰,该文提出一种具有陷波特性的改进Sierpinski分形超宽带天线。天线的辐射单元是改进的4阶Sierpinski分形结构,通过采用共面波导馈电技术以及增加Sierpinski分形的迭代次数,可有效展宽天线的带宽,从而实现覆盖UWB(3.1～10.6 GHz)频段的宽频特性。在分形贴片上增加两个对称的L型开路枝节,实现了5.03～5.85 GHz频段的双陷波特性,能有效抑制WLAN频段对超宽带通信系统的干扰。天线的尺寸较小,仿真和实测结果表明天线可广泛适用于各种UWB通信系统。

具有双陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线的设计

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有双陷波特性的新型类Sierpinski分形超宽带天线的设计方法。天线采用由2个正六边形与圆形嵌套迭代而成的3阶类Sierpinski分形结构作为辐射贴片,并采用截短矩形两侧去切角且中间去矩形的缺陷地结构作为天线的接地板,实现了良好的超宽带特性。通过在天线辐射贴片上引入对称倒钩形开路枝节以及在微带线贴片上开倒U形槽,实现了3.6~4.3 GHz和7.2~7.8 GHz的双陷波特性。该天线尺寸仅为25 mm×18 mm×1.6 mm。仿真与实测结果表明:天线在3.3~16.4 GHz的频段内,同时可以滤除C波段卫星通信和X波段卫星通信系统的干扰。除2个陷波频段外,该天线具有较好的全向辐射特性和稳定的增益,适用于各种超宽带通信系统中。

具有三陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有三陷波特性的类Sierpinski分形UWB天线.辐射贴片采用圆环与五角星形嵌套迭代的2阶类Sierpinski分形结构,并采用缺陷地结构接地板以实现良好的UWB特性.通过在分形结构的上部添加对称倒L形开路枝节,在微带馈线两侧添加对称L形开路枝节,并在馈线处刻蚀倒π形窄缝隙产生了4.5~4.8 GHz、7.2~7.8 GHz和8.0~8.5 GHz三个频段的陷波特性.仿真和实测结果表明,天线在3.1~18.1 GHz的频段内,可有效抑制国际卫星波段、X卫星波段和国际电信联盟波段等窄带系统的干扰.该天线除滤波频段内,在通带频段内有较稳定的增益和全向辐射特性,可用于各种UWB系统中.

改进型Sierpinski分形微带天线仿真

将HFSS高频仿真软件对不同张角下的二阶Sierpinski分形天线进行仿真,得到不同情况下的回波损耗参数和方向图。Sierpinski分形天线具有多频段的特性,由其自相似分形结构决定。在一定角度下的二阶Sierpinski分形天线具有双频特性,可以广泛应用于卫星通信和移动通信。

基于Sierpinski微带分形贴片天线的特性分析

该文分析了一种新型的微带贴片天线——Sierpinski三角形垫片,并利用Ensemble7.0天线仿真软件对此天线进行了仿真设计。基于Sierpinski三角形垫片的微带分形贴片天线具有多频带特性,可广泛地应用于无线、卫星和移动通信中。

基于领带结Sierpinski分形结构的RFID标签天线

基于三角形Sierpinski微带分形贴片,提出了一种新型的小尺寸领带结RFID标签天线设计。通过仿真,给出了该分形天线的端口特性,同时给出了该领带结型Sierpinski标签天线的谐振频率、方向图以及天线效率。结果表明,采用不同维数的分形结构,可以实现多频段的工作特性,因而该天线可以很方便地应用于RFID电子标签中。

基于Weierstrass函数的分形天线阵辐射特性分析

分形天线是分形几何和天线技术交叉的产物,分形概念用于天线阵的工程合成,有助于将等幅度面阵和随机面阵的优点结合起来,将分形的自相似特征用于随机面阵设计有助于控制旁瓣区域的天线方向图。基于维尔斯特拉斯(Weierstrass)广义函数,研究天线阵排列系数函数的连续和不可微分的特性,通过对天线阵的分形电动力学和天线阵可实现性条件的研究分析,给出天线阵合成示例,得到Weierstrass不同尺寸天线阵的辐射特性与分形因子的作用关系。指出雷达天线阵列在结构、频带、副瓣等方面需要进行改进。

Sierpinski毯式分形微带天线的FDTD+Prony分析

将分形技术应用于多频段微带天线的设计是目前研究的热点。应用时域有限差分法(FDTD)对微带分形天线进行分析,采用同轴线的简化模型,使天线计算区域和同轴线区域合二为一,降低了计算复杂性。为了减少时间复杂度,采用Prony算法对FDTD时域波形进行外推。实验结果验证了分形天线的多频段特型,此天线在无线、个人移动通信中有应用前途。

类Sierpinski分形天线的分析与设计

提出了一款应用于L波段的类Sierpinski分形圆极化微带天线.该天线采用类Sierpinski分形结构和π型枝节技术,延长表面辐射电流路径,降低天线的谐振频率,实现天线小型化.天线工作在1.48GHz的中心频率下,具有良好的圆极化性能.通过仿真分析与模型优化,天线最终尺寸为56mm×56mm×1.6mm,工作频率为1.46~1.50GHz,天线的-10dB阻抗相对带宽为2.7%,3dB轴比相对带宽可达0.4%,最大增益可达1.9dB.

Sierpinski毯式分形微带天线多频工作本质探讨

能用作手机内置天线的Sierpinski毯式分形微带天线是目前研究的热点。利用同轴线的简化模型建立了适用于同轴馈电微带天线分析的FDTD模型。为了减少时间复杂度,采用Prony算法对FDTD时域波形进行外推。最后实验探讨了Sierpinski毯式分形微带天线的多频工作本质。

Sierpinski分形天线分析

利用HFSS9.2高频结构仿真软件对不同张角下的二次迭代Sierpinski分形天线进行仿真,得到不同情况下的回波损耗参数及方向图。Sierpinski分形天线具有多频段的特性是由其自相似的分形结构决定的。在一定张角下二次迭代Sierpinski分形天线具有双频特性,可广泛的应用到卫星通信和移动通信中。

Terdragon及Terdragon-6分形天线阵研究

根据Terdragon及Terdragon-6曲线,设计阵列天线,恰当分配曲线在坐标系中的位置,由曲线本身的自相似性,采用迭代算法进行了快速方向图计算.仿真结果表明:Terdragon及Terdragon-6分形阵实现了低副瓣,并且克服了单位幅度激励的均匀方形面阵在阵间距达到工作波长时出现栅瓣的问题.随着迭代阶数的增加,主瓣越来越窄,过渡带变陡,副瓣越来越低.另一方面,随着阵间距的增加,副瓣降低、主瓣变窄、过渡带变陡.

改进型Sierpinski三角形分形多频天线研究

分形天线可以实现多频工作和尺寸减缩,在军用与民用方面都有着很大的发展潜力。研究了一种新结构形式的改进型Sierpinski分形天线,与普通结构相比,其可以通过调节各个三角形的高度比例来调整频比,且结构简单,加工制作更容易。仿真结果验证了改进型Sierpinski多三角形天线的多频特性。

一种基于分形结构的UWB天线的设计

对一种超宽带平面圆形单极子印刷天线提出改进方法,通过在圆形贴片上蚀刻分形几何中的Sierpinski三角,使天线满足在2.8～15.1GHz的超宽带频带要求,并且实现了4.5～5.9GHz的频率缺口的功能,大大提高了天线的抗干扰性.通过仿真表明,天线的远场辐射方向图,驻波比VSWR均满足要求,并且分形特有的尺寸缩减性实现了超宽带天线的小型化.为分形天线的几何参数与电参数之间关系的研究提供理论依据与数据支持.

加载十字分形缝隙的小型化微带天线

在研究传统Sierpinski毯式微带天线基础上,得到该天线的简化形式,进一步将其简化成准Sierpinski毯式微带天线,并提出了一种在贴片表面加载十字分形缝隙的新型结构。通过讨论十字缝隙的长度,宽度等参数对天线谐振频率,回波损耗的影响,找到了合适的参数值,在保证天线方向性变化不大的情况下,有效降低了天线的谐振频率,达到了缩减天线尺寸的目的。

基于分形结构的多频带微带天线

设计一种应用于GSM1800（1710～1850MHz）、ISM（2．4GHz）和WiMAX（3．3～3．6GHz）的多频带全向辐射微带天线。基于Sierpinski分形结构，经两次三角形分形产生两个谐振点，通过添加短谐振枝节增加谐振点个数，加入长匹配枝节调节谐振点位置和谐振带宽，背面采用较窄的反射地结构改善天线的辐射方向性。仿真结果表明，所设计的天线回波损耗在-10dB以下的频段分别为1．69～1．85GHz、2．25～2．54GHz、3．27～3．69GHz，实测结果在误差允许范围内，与仿真结果基本吻合。

加短路过孔的谢尔宾斯基毯式分形贴片天线研究

在传统谢尔宾斯基(Sierpinski)毯式分形贴片天线的基础上,加上两个短路过孔,使天线能够工作于更多的频段,并且在保持天线体积不变的情况下,使天线的第一频点降低到原来的一半。对所加短路过孔的位置和直径与天线的工作频点之间的关系进行了研究。使用高频电磁仿真软件(HFSS)仿真软件给出了天线S11和方向图的仿真结果,制作了实际的天线,给出了S11实验结果。实验结果与仿真结果基本吻合。

分形天线的应用研究

分形几何具有重要的特性即自相似特性,可以成功地应用于天线设计。该文主要介绍分形的基本概念,回顾分形天线的研究进展情况,并对现有的分形天线振子、分形天线阵的特性进行比较,探索未来分形天线的发展和研究方向。

加载式混合分形天线及其应用

将分形几何应用于天线设计可以产生具有多频段或小型化特征的分形天线。传统的多频段分形天线Sierpinski垫片天线由于是有限次迭代生成的,它存在截取效应低端谐振频率比值几乎是其几何相似性因子的两倍,从而限制了其实际应用。本文提出了一种Koch分形加载Sierpinski垫片天线,该天线采用了新型加载技术并充分利用Koch分形的空间自填充能力,结果表明它有比传统Sierpinski垫片天线低得多的高端谐振频率,从而实现了小型化的多频段Sierpinski垫片天线。