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一种矩形分形超宽带天线的研究

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第 5卷 ꢀ 第 1期

2008年 02月

ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 装备环境工程

EQU IPMENTꢀ ENV IRONMENTALꢀ ENG INEERING

ꢀ

ꢁ 84ꢁ

一种矩形分形超宽带天线的研究

穆丹¹, 姜弢^{1, 2}

( 1. 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院, 哈尔滨 150001;

2. 哈尔滨工业大学通信技术研究所, 哈尔滨 150001) ꢀ

ꢀ

摘要: 简要介绍了微带天线的优点和分形天线的基本概念及特性, 设计了一种能够满足超宽带通信要

求的、简化的矩形分形微带贴片天线。并利用电磁仿真软件 CST, 分别对采用两种不同迭代次数所设计天线

的性能进行了仿真实验, 通过对实验数据的分析, 证实了所设计天线的有效性。

关键词: 分形天线; 微带天线; 超宽带

中图分类号: TN966. 4; TN822 . 8ꢀ

ꢀ ꢀ 文献标识码: A

文章编号: 1672- 9242( 2008) 01- 0084- 04

Research on a New Rectangle FractalUW B Antenna

M U Dan¹, JIANG Tao^{1, 2}

( 1. H arb in Engineering Un iversity, H arbin 150001, Ch ina; 2. H arbin Institute of Technology, H arb in 150001, China)

Abstract: The advantages of m icrostrip an tenna and the basic concept of fractal antennaw ere introduced. A rectangle fractal anꢀ

tenna w ith m icrostrip patch was designed tom eet the requ irem ents ofU ltra- W ide Band communication. The perform ance of the antenꢀ

na was tested in two different iterative conditions using the electrom agnetic smi u lation sofwt are CST. The resu lts show ed that the design

w as effective and feasib le.

K ey words: fractal an tenna; m icrostrip an tenna; UW B

ꢀ ꢀ 随着近年来无线通信手持设备的普及、超宽

带技术的发展, 人们对宽带天线的设计提出了更

高的要求^{[ 1 ]}。传统的微带贴片天线设计要实现多

频特性需要使用多个辐射单元的天线阵 ^{[ 2]}或者多

频介质谐振天线^{[ 3 ]}, 这些方法增加了天线设计的

复杂性。具有复杂形状的分形天线结构以其多频

带、小尺寸的特点在 UWB 天线设计中具有不可比

拟的优势, 是解决超宽带天线设计难题的一个重

要方向。

1ꢀ 微带天线简介

微带天线具有诸多优点, 如体积小、质量轻、结

构稳定、剖面低、馈电方式灵活、成本低、易共形等。

其固有的缺陷是阻抗带宽窄 (典型频带宽度只有从

百分之零点几到百分之几 ), 这是微带天线应用于

UWB 通信系统的主要障碍。分形天线具有明显的

多频、小型化等优点。根据微带天线的工程优势, 针

收稿日期: 2007- 11- 02

基金项目: 黑龙江省自然科学基金 ( AF200611); 教育部归国留学人员科研择优资助项目 ( 2006)

作者简介: 穆丹 ( 1982- ), 女, 黑龙江哈尔滨人, 硕士研究生, 主要研究方向为超宽带天线设计。

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