基于PBG結構的分形微帶天線的研究.pdf

1、分形天線以其結構上的自相似性和空間填充性，使得天線在多頻方面有了突破性的進展。光子帶隙(PBG)結構因其獨特的阻帶特性，在無源器件和天線方面的應用越來越廣。在天線多頻化，寬頻化和小型化的發(fā)展趨勢中，這兩種技術的結合將展現(xiàn)出巨大的潛力，本文的目標就是研究基于PBG結構的分形微帶貼片天線。為此，本文首先對分形天線中的Sierpinski分形天線和二維介質型微波光子帶隙結構作了詳細的理論分析和仿真研究，掌握了這兩種技術的特性和規(guī)律。然后通過C

2、ST微波工作室和.Ansoft HFSS對三角形Sierpinski微帶天線和三角晶格圓孔光子帶隙結構進行了仿真研究，給出了研究結果。在此基礎上，對兩者的結合做了初步的設想，并進行了仿真實驗，最后得到了具有高增益的雙頻微帶天線。 在分形天線方面，將Sierpinski分形結構應用于普通的微帶天線結構，仿真結果顯示，三角形微帶分形天線并沒有像單極天線那樣出現(xiàn)非常規(guī)律的多頻特性。通過對三角形微帶分形天線多頻特性的分析，提出了空氣貼片

3、的概念，給出了計算等邊三角形Sierpinski分形微帶天線工作頻率的估算公式。通過對三角形微帶分形天線方向性的考察，看到在工作頻率上天線的方向性圖具有一定的相似性。 在介質型PBG結構的研究方面，通過仿真嵌入PBG結構的微帶傳輸線的S參量的方法觀察PBG結構的阻帶。首先對一維和二維的PBG結構做了比較，發(fā)現(xiàn)用一維的結構就可以得到二維結構的阻帶特性，從而簡化了仿真模型。接著分別對不同介電常數(shù)、晶格常數(shù)、填充率、介質厚度和單元周期