分形天线

摘要： 本文创造性地设计了一种全新的生长式分形迭代辐射结构,该结构由一个六边形通过“挖洞”的方法向六条边衍生出与“洞”等大小的六边形并进行局部扩展,有着尺寸较小、辐射强度高、工作带宽大、抗干扰效果好等优点。该结构被用于设计蓝牙室内定位信标天线,测试结果显示,天线能够完全覆盖蓝牙工作频段,全向辐射性能优异,在高精度室内定位领域有望得到广泛应用。

摘要： 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.

摘要： 在传统微带天线基础上融合中国汉字文化,提出一种结构新型的可用于无线移动终端设备的多波段微带天线.天线辐射体部分为仿汉字"山"字形结构,采用微带线馈电结构,通过3次枝节分形,增加了天线辐射体表面的电流路径,实现天线整体的小型化.天线介质板采用相对介电常数εr=4.4的FR4材料,整体尺寸为40 mm×60 mm×1.6 mm.采用电磁仿真软件HFSS进行天线建模的基础搭建与参数优化,对于不同分形阶段下天线模型进行仿真.通过将天线实物测试数据与仿真数据进行比较,验证了天线设计的合理性.天线在2.35、3.7和5.1 GHz 3个频点,2.15～2.45 GHz与3.35～5.5 GHz两个频段,具有良好的辐射特性,可覆盖4 G、5 G、WiFi、WIMAX、卫星导航及蓝牙通信频段.

摘要： 提出了一款应用于L波段、S波段和C波段的六边形分形宽带微带天线,该天线采用二阶六边形Sierpinski分形结构作为辐射贴片,使用微带馈电技术进行馈电.通过仿真分析与模型优化,天线的最终尺寸为36 mm×28 mm×1.6mm,-10 dB阻抗相对带宽为150.3％(1.10～7.76 GHz),在1.10 GHz处有最大峰值增益7.80 dB.该天线具有结构简单、体积小、带宽大、增益良好的特点,可以适用于各种宽频带通信系统中.

摘要： 某型高精度导航定位系统工作在中短波段,天线系统尺寸大,工作在窄频.为此,文章提出并设计了双Peano分形的小型天线.并针对中短波段信号波长长,天线导线线径过细的问题利用FDTD中的细导线、同轴线等分析技术构建了天线模型,给出了电磁特性数学描述.仿真结果表明该系统能够工作在中短波段,满足中短波段导航系统要求.

摘要： 针对未来智能终端的体积小、多网融合特性,基于分形和仿生天线理论,借鉴自然界中铜钱草的圆环结构,采用分形结构和共面波导馈电技术,设计了一款结构新颖、多频段共面波导馈电小型天线.设计中采用HFSS软件进行建模仿真,通过对天线辐射体中圆环叶片个数和半径大小的变化、接地板形状及尺寸的优化,最终确定天线相关最佳参数,采用AV3629 B矢量网络分析仪对天线实物进行性能测试.仿真和测试结果表明,该天线在覆盖的1.11～1.55 GHz、2.34～2.59 GHz、3.49～5.83 GHz频段内具有良好的辐射特性,可通用于TD-LTE专网宽带集群、卫星通信、4 G/5 G公众网、蓝牙、WLAN等通信系统.

摘要： 超宽带技术需要小尺寸、宽带宽和良好全向辐射图的天线,因此提出了一种紧凑型非对称共面波导馈电阶梯状超宽带分形天线.利用H形辐射体、改进馈线结构、非对称馈电和开槽接地板技术实现了4.56 GHz～13.10 GHz的阻抗带宽.在工作频带内所有频率点的H平面上实现了全向辐射方向图.E面方向图在较低频率时是双向的并在较高频率时转变为定向的.此外,针对3种不同的基底材料对所设计天线结构进行了分析.实验结果验证了所设计天线结构的适用性.与其他天线相比,该天线结构的平均增益为2.84 dB,尺寸较小且带宽更高.

摘要： 文中基于微带天线的开槽技术和短路针加载技术,设计了低雷达散射截面(RCS)的微带天线.将分形技术应用于微带天线RCS缩减中,设计了单辐射边分形低RCS微带天线.研究结果表明:微带贴片天线在1~12GHz的频带内实现天线RCS缩减,最大缩减幅度为20dB.基于分形技术的微带天线实现了天线带内、带外RCS同时缩减.

摘要： 分形天线是一种基于分形理论的天线，该天线具备小型化、结构简单、多谐振点、宽频带、空间利用率高等特点．但尽管分形的出现已经过了100多年，但分形天线的出现以及相关理论的研究却是近十年来才开始的．文章首先从分形理论开始描述;之后介绍了分形天线及其在UWB应用申的优势;然后，介绍了Fractus公司生产的一种用于UWB的分形天线实例;最后，对分形天线未来主要研究课题进行简单描述．

摘要： PBG(photonic bandgap,PBG) 结构是20世纪80年代末出现的,可重构分形天线是将 RF-MEMS开关技术和分形天线相结合的一种新型天线。本文提出了将PBG结构用于可重构分形天线中,在天线介质底板上刻蚀圆形环,通过HFSS软件仿真,设计了一种新颖可重构分形天线,并将两种结构仿真结果进行分析比较。

摘要： 天线的频率属性与其外在形貌关系紧密,将具有几何上自相似的分形概念应用于天线的设计制作中可以得到多频段的小型天线.PCB(Printed circuit board)技术是一种常用于印刷电路板材的刻蚀技术,操作简便且实验条件容易实现.本文设计并使用PCB技术自制采用分形技术的小型多频天线并验证了其多频性质.

摘要： 基于传输线理论以及叠加原理，研究了Sierpinski地毯分形微带天线的电磁辐射特性，推导出一阶和二阶Sierpinski地毯分形微带天线的辐射场公式，利用MATLAB得出相应的辐射图，并与HFSS仿真软件的结果进行比较，验证了理论推导的合理性，同时发现不同阶的分形天线具有相似的辐射图。

摘要： 分形天线由于结构上的自相似性和空间填充特性具有多频段和尺寸缩小特性,成为天线研究与设计的热点.本文引入两点式生成KochIsland分形微带贴片,对分形贴片之间的互耦做了深入的分析与计算,并且与矩形微带天线的互耦做了比较.按照UHF射频识别读写器的要求,设计了一个2×2的Koch岛屿微带分形阵列天线.结果显示,KochIsland分形贴片不仅可以减小单个贴片的大小,而且可以减小阵列天线单元之间的互耦,实现阵列的小型化.

摘要： 本文针对超宽带天线的设计要求和分形天线的特点,研究了将分形结构应用于超宽带天线的设计方法,包括使用多次迭代法、HCR条件和应用电小分形结构三种;同时对构造的具体天线进行深入分析,验证了其应用的可行性.

摘要： 一款基于分形的超宽带天线及其分形方法，属无线通信技术领域。天线包括：介质板（3），直接相连的辐射单元（2）和馈电单元（4），其上有一个开槽（5）的接地单元（6）。辐射单元（2）的分形方法：a.把正方型辐射片2切去四个等腰直角三角形，且三角形的直角边的边长为正方形辐射片2的三分之一；b.对第一次分形后剩余的结构在中间划出5个正方形，每个正方形的面积为分形前整个正方形的辐射片（2）的1/9，每个正方形的四个角都切去一个等腰三角形，三角形的直角边是正方形边长的三分之一；c.二次分形后剩余的结构按b步骤的方法继续就形成第三次迭代。优点在于：具有超宽带、多频工作、方向性好、驻波比小，且能实现良好的阻抗匹配的优点。

摘要： 本发明公开了一种基于亚波长分形超材料的频率可重构天线单元，包括空气层；顶部辐射层，包括：顶部介质基片；第一金属贴片，安装于所述顶部介质基片的上表面；以及第二金属贴片，安装于所述空气层与所述顶部介质基片之间；金属地层，包括：背面金属地；以及介质层，安装于所述空气层与所述背面金属地之间；本发明利用PIN二极管切换高低频超材料分形辐射单元的形式，实现天线辐射单元频率可重构，并且通过紧凑型二维组阵的方式实现相控阵天线单元的宽波束覆盖和频率重构的目的。

摘要： 本发明提供一种方向图可重构的分形微带天线及其重构方法，该天线包括介质基板以及设置于所述介质基板底面的接地板，还包括：设置于所述介质基板顶面的主辐射贴片、以及至少两个由寄生贴片构成的分形辐射模块；其中，每个所述分形辐射模块与所述主辐射贴片之间分别通过相应的开关相连。本发明体积小、重量轻、结构简单、通过控制各所述分形辐射模块与所述主辐射贴片之间的所述开关的通断，即可实现所述分形微天线的方向图重构。

摘要： 本发明公开了一种基于Minkowski环状超材料分形超表面复合天线，包括Minkowski环和位于Minkowski环上方的分形结构超表面天线，所述Minkowski环以Au作为辐射贴片，所述分形结构超表面天线以金作为辐射贴片，分形结构超表面天线的最外层是圆环，圆环里面逐层内接正方形环状结构，正方形环状结构边长以圆环外径为基准，从外向里每次按固定倍数递减，并且逆时针旋转固定角度。本发明通过Minkowski分形结构SRR和圆环结构提高了信号传输的可靠性和传输效率，降低了天线的辐射功率。

摘要： 本发明公开了一种分形蝶形太赫兹天线。所述的天线通过类似鱼骨结构一样的天线臂对所捕获的电磁波进行有效的辐射，已达到更好的耦合光波能量。在天线的尖端部位，采用了锥形汇聚沟道，使天线的反射能量得到二次耦合的机会。本发明结构中，采用了引流‑分流‑再汇聚的结构特点。当电磁波初步到达天线表面的时候，第一次通过梯形的天线尾引如第一波能量；当电磁能量进入天线内部的时候，在通过两侧的鱼骨通道分流，增加电流的流通路径；最终通过尖端汇聚到敏感源上。这一发明对于提升太赫兹探测器的探测率和目标识别准确率上有着重要意义，可以提升探测器在太赫兹领域的更高工作频段。

摘要： 本发明公开了一种对称式顶部Peano分形加载的微带贴片天线，包括：上下依次设置的第一层辐射贴片、第二层基板、第三层天线接地板；其天线接地板和辐射贴片分别贴合在基板的上下两面上；所述辐射贴片包括对称式顶部Peano分形加载结构和微带线；所述天线采用微带线侧馈技术，其天线馈电点位于天线的辐射贴片下边沿且处于中心线上。所述的对称式顶部Peano分形加载结构采用2阶的Peano分形。所述的基板相对介电常数为2.2；其形状为矩形，长×宽×厚度为100mm×60mm×0.79mm。本发明天线结构紧凑，尺寸小薄，可以实现多频工作且辐射性能佳；便于大规模生产和安装。

摘要： 本发明涉及一种基于分形理论的局部放电检测用新型特高频天线，其技术特点是：包括绝缘介质基板、多阶金属辐射贴片、微带线和接地极板，所述多阶金属辐射贴片逐级缩小并且同心安装在绝缘介质基板的正面，所述微带线安装在多阶金属辐射贴片外侧并与其相连接，所述接地极板安装绝缘介质基板的背面。本发明设计合理，其采用分形理论将逐级缩小的多阶环状结构金属辐射贴片同心安装在绝缘介质基板上，可以在530MHz～1040MHz整个频段产生良好的宽带特性和方向特性，并且天线整体结构紧凑、尺寸较小、易于制作与安装，能够较好地满足特高频检测需要，对局部放电检测和电力设备的整体安全性、可靠性有重要的价值和意义。

摘要： 一种含两种分形的复合分形天线，属多频段小型天线的技术领域。在传统的分形天线的基础上，增加一个分形天线，两个分形天线组成复合分形天线，其中一个分形结构单元作为整个天线的馈电单元，当馈电单元通过馈线从馈源获得电磁波能量时，会在另一个分形天线的寄生或互连的分形上产生耦合电流，该耦合电流与馈电单元上的电流流向一致并相位相同时，两个同向电流的作用使得远场辐射同相叠加，增强了天线的辐射特性，同时实现了各谐振点附近频段范围内的阻抗匹配，扩展了频段带宽。该复合分形天线的适用频率范围可从数百MHz的UHF频段起，延伸到几十GHz的毫米波频段。

摘要： 本实用新型涉及一种基于分形折线雪花结构的复合分形天线，它包括基板、天线接地板和辐射贴片；天线接地板和辐射贴片分别贴合在基板的两面；天线接地板由金属材料构成；辐射贴片为谢尔宾斯基‑π型分形四边形雪花复合分形结构。本实用新型的目的在于提供一种能够完全覆盖第四代移动通信TD‑LTE标准通信频段的复合分形天线，具有体积小、低厚度、低回波损耗、带宽宽的特点。

摘要： 本实用新型公开了一种类分形天线的小型化宽带微带天线，包括从上到下依次设置的辐射贴片、天线基板、接地面、馈电基板和微带馈线，其中，在辐射贴片上蚀刻不同形状尺寸的槽，以达到降低天线工作频率的目的；在接地面挖取不同尺寸的槽用来实现宽频带特点。本实用新型使用不同厚度的天线基板和馈电基板形成高度差；利用分形结构的自相似性改变天线的电流长度，减小了天线的尺寸，然后利用接地面通过缝隙对辐射片进行馈电，形成较宽的工作频带。