基于分形结构的多频带微带天线

陈　明, 王彩芳, 廖　聪, 朱先成

(1.西安邮电大学 电子与信息工程学院， 陕西 西安 710121; 　2.西安邮电大学 通信与信息工程学院， 陕西 西安 710121；3.西安邮电大学 理学院, 陕西 西安 710121)



基于分形结构的多频带微带天线

陈明1, 王彩芳2, 廖聪3, 朱先成2

(1.西安邮电大学 电子与信息工程学院， 陕西 西安 710121; 2.西安邮电大学 通信与信息工程学院， 陕西 西安 710121；3.西安邮电大学 理学院, 陕西 西安 710121)

设计一种应用于GSM1800(1 710～1 850 MHz)、ISM(2.4 GHz)和WiMAX (3.3～3.6 GHz)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-10 dB以下的频段分别为1.69～1.85 GHz、2.25～2.54 GHz、3.27～3.69 GHz，实测结果在误差允许范围内，与仿真结果基本吻合。

多频化；全向辐射;微带天线；Sierpinski分形结构

天线是无线电系统中的重要部件之一，其主要功能是辐射和接收电磁波[1]，通信系统中的雷达、导航、广播、电视等都是通过电磁波来传递信息的。随着现代通信技术的快速发展,小型化、多功能成为人们对各种手持设备的不断追求，这就需要一个终端设备能够同时在多个频段工作。2G通话频段(GSM1800)、世界公开使用的无线频段(ISM 2.4 GHz)和用于无线通信的城域网频段(WiMAX)是小型多功能手持设备工作的重要频段，因此设计覆盖上述频段的天线具有一定的实际意义。

多频天线主要有多频振子天线[2]、多频缝隙天线[3]和多频微带天线[4]，这些多频天线辐射结构之间相互独立，没有特定变化规律，而分形几何结构独有空间填充性和自相似性的特点，在多频微带天线的设计中可实现天线多频化、小型化的目的[4]。……