一種新型加載Sierpinski墊片天線(xiàn)的設計
此天線(xiàn)利用新型分形加載Sierpinski天線(xiàn),由于Sierpinski天線(xiàn)的電流主要沿著(zhù)三角形的兩條邊流動(dòng),在三角形的兩條邊上加載新型分形天線(xiàn),有效延長(cháng)了電流的有效路徑,進(jìn)而可以降低天線(xiàn)的諧振頻率。同時(shí),新型加載從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),在角度不變的條件下,使三角形的高度增加,有效延展天線(xiàn)電流有效路徑,減小了天線(xiàn)的大小。利用夾角為30°的0階Sierpinski墊片天線(xiàn)高增益、寬頻帶特性,在諧振頻段內實(shí)現了比較深的諧振深度,使得駐波比更小。通過(guò)HFSS 11.O仿真,天線(xiàn)的增益方向圖如圖5所示,圖6為回波損耗曲線(xiàn)及駐波比曲線(xiàn)。

從圖5和圖6中可以看出,在915 MHz,天線(xiàn)的諧振深度為-34 dB,其駐波比為1.05,天線(xiàn)的增益為2.28 dB,在VSWR2時(shí),帶寬為190 MHz,相對帶寬達到20.8%。在902~928 MHz時(shí),天線(xiàn)的駐波比均在1.15以下。
在天線(xiàn)的設計中,新型分形天線(xiàn)的寬度對諧振深度的影響比較大,考慮到工業(yè)應用的要求以及諧振深度的因素,此天線(xiàn)的寬度為0.2~1 mm,同時(shí),天線(xiàn)寬度的增大,也能微弱地降低諧振頻率。天線(xiàn)的寬度做得過(guò)寬,對新型分形天線(xiàn)的迭代次數受到限制,正如前文所說(shuō),雖然理論上可以無(wú)限迭代,但是一般在5階以下,迭代次數再增加,影響將不明顯。
高階新型分形加載Sierpinski墊片天線(xiàn),能極大地降低高頻端的諧振頻率。對2階新型分形加載天線(xiàn);甚至能將高頻端的諧振頻率降低3 GHz以上,同時(shí)保持天線(xiàn)的輻射方向圖基本不變。實(shí)際中高階分形天線(xiàn)的寬度應該在O.05~0.2 mm,這將嚴重影響低頻端的諧振頻率的諧振深度,尤其是第一諧振頻率,但對高頻端的諧振頻率將產(chǎn)生很好的效果,使得更加小型化、多頻段的天線(xiàn)得到實(shí)現。
4 結語(yǔ)
介紹了一款新型的分形天線(xiàn),它比Koch分形具有更強的空間自填充能力,同時(shí)分析了Sierpinski墊片分形天線(xiàn)性能的影響因素:三角形的邊長(cháng)、角度和比例因子。在此基礎上,設計了一款新型分形加載的Sierpinski墊片天線(xiàn),它充分利用了新型分形天線(xiàn)的空間填充能力,延長(cháng)了 Sierpinski分形天線(xiàn)的電流有效路徑,增大了諧振波長(cháng),從而降低諧振頻率,減小天線(xiàn)的尺寸,達到了極深的諧振深度。在無(wú)線(xiàn)電設備要求日益小型化的今天有著(zhù)實(shí)際的價(jià)值。
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