基于PBG結(jié)構(gòu)的分形微帶天線的研究.pdf

1、分形天線以其結(jié)構(gòu)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(jìn)展。光子帶隙(PBG)結(jié)構(gòu)因其獨特的阻帶特性，在無源器件和天線方面的應(yīng)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(shù)的結(jié)合將展現(xiàn)出巨大的潛力，本文的目標(biāo)就是研究基于PBG結(jié)構(gòu)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(zhì)型微波光子帶隙結(jié)構(gòu)作了詳細(xì)的理論分析和仿真研究，掌握了這兩種技術(shù)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(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真研究，給出了研究結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，對兩者的結(jié)合做了初步的設(shè)想，并進(jìn)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(jié)構(gòu)應(yīng)用于普通的微帶天線結(jié)構(gòu)，仿真結(jié)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(zhì)型PBG結(jié)構(gòu)的研究方面，通過仿真嵌入PBG結(jié)構(gòu)的微帶傳輸線的S參量的方法觀察PBG結(jié)構(gòu)的阻帶。首先對一維和二維的PBG結(jié)構(gòu)做了比較，發(fā)現(xiàn)用一維的結(jié)構(gòu)就可以得到二維結(jié)構(gòu)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(zhì)厚度和單元周期