加载Sierpinski垫片天线
此天线利用新型分形加载Sierpinski天线,由于Sierpinski天线的电流主要沿着三角形的两条边流动,在三角形的两条边上加载新型分形天 线,有效延长了电流的有效路径,进而可以降低天线的谐振频率。同时,新型加载从另一个角度来说,在角度不变的条件下,使三角形的高度增加,有效延展天线电 流有效路径,减小了天线的大小。利用夹角为30°的0阶Sierpinski垫片天线高增益、宽频带特性,在谐振频段内实现了比较深的谐振深度,使得驻波 比更小。通过HFSS 11.O仿真,天线的增益方向图如图5所示,图6为回波损耗曲线及驻波比曲线。
从图5和图6中可以看出,在915 MHz,天线的谐振深度为-34 dB,其驻波比为1.05,天线的增益为2.28 dB,在VSWR<2时,带宽为190 MHz,相对带宽达到20.8%。在902~928 MHz时,天线的驻波比均在1.15以下。
在天线的设计中,新型分形天线的宽度对谐振深度的影响比较大,考虑到工业应用的要求以及谐振深度的因素,此天线的宽度为0.2~1 mm,同时,天线宽度的增大,也能微弱地降低谐振频率。天线的宽度做得过宽,对新型分形天线的迭代次数受到限制,正如前文所说,虽然理论上可以无限迭代, 但是一般在5阶以下,迭代次数再增加,影响将不明显。
高阶新型分形加载Sierpinski垫片天线,能极大地降低高频端的谐振频率。对2阶新型分形加载天线;甚至能将高频端的谐振频率降低3 GHz以上,同时保持天线的辐射方向图基本不变。实际中高阶分形天线的宽度应该在O.05~0.2 mm,这将严重影响低频端的谐振频率的谐振深度,尤其是第一谐振频率,但对高频端的谐振频率将产生很好的效果,使得更加小型化、多频段的天线得到实现。
4 结语
介绍了一款新型的分形天线,它比Koch分形具有更强的空间自填充能力,同时分析了Sierpinski垫片分形天线性能的影响因素:三角形的边长、角度 和比例因子。在此基础上,设计了一款新型分形加载的Sierpinski垫片天线,它充分利用了新型分形天线的空间填充能力,延长了 Sierpinski分形天线的电流有效路径,增大了谐振波长,从而降低谐振频率,减小天线的尺寸,达到了极深的谐振深度。在无线电设备要求日益小型化的 今天有着实际的价值。
Sierpinski垫片天线 宽频带 RFID 小型化 相关文章:
- 新谐振式螺旋天线(11-28)
- 新型S波段宽带圆形贴片天线的设计(03-08)
- 新型宽频带E型微带天线的设计(07-21)
- 新型谐振式螺旋天线设计(10-05)
- 新型的树状结构宽频带天线(08-03)
- 一种宽频带微带阵列天线(10-29)