Sierpinski分形结构在多频微带天线设计中的应用

"这篇论文是关于利用Sierpinski分形结构设计多频微带天线的研究，由朱秀敏和刘建霞合作完成。文章探讨了如何利用Sierpinski分形天线的小型化和多频特性，对传统的微带贴片天线进行改进，通过在天线上进行分形开槽，实现多频功能。作者借助Ansoft HFSS 10.0电磁场仿真软件对设计进行了验证，结果显示所设计的分形天线具有良好的多频特性，对于微带天线的多频设计有参考价值。" 在无线通信领域，天线的设计至关重要，尤其是在现代通信系统中，对天线的尺寸、频率范围和性能有着越来越高的要求。Sierpinski分形结构是一种在数学和物理学中广泛使用的自相似几何形状，其特点在于通过反复迭代可以形成复杂的结构，这种结构在天线设计中能够提供小型化和多频性的优点。 本论文的核心是将Sierpinski分形理论应用于微带天线的设计中。微带天线因其结构简单、体积小、易于集成等优点，广泛应用于移动通信、雷达系统等领域。然而，传统微带天线往往只能工作在一个特定的频率，难以满足现代通信系统中多频段的需求。因此，研究者通过对微带贴片天线进行分形开槽，以实现频率的扩展，同时保持天线的尺寸相对较小。 在设计过程中，作者使用了Ansoft HFSS 10.0这一强大的电磁场仿真工具。HFSS是高频结构模拟器，能够精确地模拟天线的电磁性能，包括反射损耗和辐射模式等关键参数。通过仿真，作者得以验证分形开槽对天线性能的影响，结果显示，经过分形处理的微带天线在多个频率上表现出良好的工作特性，这意味着它可以同时支持多个频段的通信，这对于无线通信设备的多频段兼容性具有重要意义。 关键词“Sierpinski分形天线”和“微带天线”以及“多频带”揭示了论文的核心内容。Sierpinski分形天线的设计方法为微带天线的多频化提供了一个创新思路，而多频带则是当前无线通信系统的重要需求。论文的研究成果不仅在理论上具有价值，而且在实际应用中，对于提升微带天线的性能和设计效率有直接的指导意义。 0引言部分提到了无线通信中各种业务的需求，如语音、窄带和宽带数据、卫星广播等，这些都对天线提出了更高的要求。因此，Sierpinski分形结构的微带天线设计研究不仅是理论上的探索，也是为了适应不断发展的无线通信技术。通过这样的设计，天线能够在有限的空间内实现更广泛的频率覆盖，从而更好地服务于各种通信应用。