论文部分内容阅读
当今世界,科学技术的发展日新月异,无线通信技术也在飞速发展,人们对无线通信设备提出了越来越高的要求。天线做为无线通信设备中重要的一环,也面临着多频带、小型化的等新的要求。基于分形技术所设计出的天线具有自相似性和空间填充性,因此拥有电小尺寸和多频带等特点。然而,关于分形单元天线的研究主要集中于分形单元的自身特性以及结构方面,极化形式较为单一。而圆极化天线在实际的应用中非常广泛,因此,如何将分形的概念应用于圆极化天线的设计就非常值得进行深入的研究。本论文首先对微带天线的设计理论进行了系统的阐述,总结了微带天线实现圆极化的常用方式,并选出了口径耦合馈电这种适合用于实现分形天线圆极化的馈电方式。然后本论文运用等效传输线理论对此种方式进行了建模和理论分析,并在此基础上设计出了两款基于口径耦合方式的分形微带天线。这两款天线分别采用Koch分形贴片和FRC分形贴片,结果表明,这两款天线均实现了圆极化辐射波,阻抗匹配带宽较宽,具有理想的工作性能。此外,本论文还将这两款天线分别与普通的圆形贴片和方形贴片天线进行了性能比较。结果显示,它们均具有十分出众的尺寸压缩功能。本论文还对复合型分形天线进行了一些有益的研究,首先研究了加载型Sierpinski垫片微带天线的频带分布问题,然后利用共面波导馈电方式,设计了一种结构简单、多频带的复合型分形天线,该天线采用两片辐射贴片,主贴片和寄生贴片采用不同加载线元高度的Sierpinski贴片,结果显示,此天线具有多频和可选频的工作特性,同时在各工作频率处的增益和辐射能力都具有比较理想的性能。最后,利用这种复合型分形天线的思想,我们设计了一款可以同时工作在2G和3G频段的复合型分形天线,得到了比较理想的结果。