《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種六邊形分形寬帶天線的設(shè)計
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第11期
張廣海,，汪立新，陳茂洋
杭州電子科技大學(xué) 通信工程學(xué)院,，浙江 杭州310018
摘要： 提出了一款應(yīng)用于L波段,、S波段和C波段的六邊形分形寬帶微帶天線，該天線采用二階六邊形Sierpinski分形結(jié)構(gòu)作為輻射貼片,，使用微帶饋電技術(shù)進(jìn)行饋電,。通過仿真分析與模型優(yōu)化，天線的最終尺寸為36 mm×28 mm×1.6 mm,，-10 dB阻抗相對帶寬為150.3%(1.10~7.76 GHz),，在1.10 GHz處有最大峰值增益7.80 dB。該天線具有結(jié)構(gòu)簡單,、體積小,、帶寬大、增益良好的特點,，可以適用于各種寬頻帶通信系統(tǒng)中,。
中圖分類號： TN82
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200317
中文引用格式： 張廣海，汪立新,，陳茂洋. 一種六邊形分形寬帶天線的設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用,，2020,，46(11)：74-78.
英文引用格式： Zhang Guanghai，Wang Lixin,，Chen Maoyang. Design of a hexagonal fractal broadband antenna[J]. Application of Electronic Technique,，2020，46(11)：74-78.
Design of a hexagonal fractal broadband antenna
Zhang Guanghai,，Wang Lixin,，Chen Maoyang
School of Communication Engineering，Hangzhou Dianzi University,，Hangzhou 310018,，China
Abstract： A hexagonal fractal broadband microstrip antenna for L-band, S-band and C-band is proposed. The second-order hexagonal Sierpinski fractal structure is used as the radiation patch, and the microstrip feeding technology is used for feeding. Through simulation analysis and model optimization, the final size of the antenna is 36 mm×28 mm×1.6 mm, the relative bandwidth of -10 dB impedance is 150.3%(1.10~7.76 GHz), and the maximum peak gain is 7.80 dB at 1.10 GHz. The antenna has the advantages of simple structure, small size, large bandwidth and good gain, which can be used in various broadband communication systems.
Key words : fractal antenna；broadband,；Sierpinski fractal,；microstrip antenna；impedance matching

0 引言

    當(dāng)代無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,，特別是通信速率的大幅提高,，對天線工作頻帶寬度提出了越來越高的要求。微帶天線[1]由于結(jié)構(gòu)簡單,、價格低廉,、容易加工等優(yōu)勢，在無線通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用,。由于微帶天線屬于窄帶天線[2],，因此展寬微帶天線的工作頻帶，使其適應(yīng)當(dāng)代通信系統(tǒng)的要求具有重要意義,。對此,，人們進(jìn)行了大量研究，也提出了許多方法,，例如文獻(xiàn)[3]中采用了引入帶有縫隙耦合的多層結(jié)構(gòu)的方法,，文獻(xiàn)[4]采用了增加寄生單元的方法，文獻(xiàn)[5]采用了新型的分形互補(bǔ)型結(jié)構(gòu)來改進(jìn)天線輻射貼片的方法,，文獻(xiàn)[6]采用二階六邊形分形結(jié)構(gòu)和共面波導(dǎo)技術(shù),。但是這幾款寬帶天線都不能同時適用于L波段[7]、S波段[8]和C波段[9]的通信要求,，而且天線結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,。

    本文對文獻(xiàn)[6]所提到的天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提出了一款可以同時適用于L波段,、S波段和C波段的六邊形分形寬帶天線,。將輻射貼片的2階六邊形分形結(jié)構(gòu)(圖1(c))替換為如圖1(d)所示的2階六邊形分形結(jié)構(gòu)，并采用普通的微帶線饋電方式[10]進(jìn)行饋電,，實現(xiàn)了一款帶寬為1.10 GHz~7.76 GHz的分形寬帶天線,。




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作者信息：

張廣海,，汪立新，陳茂洋

(杭州電子科技大學(xué) 通信工程學(xué)院,，浙江 杭州310018)

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