一种新颖的天线小型化技术及其应用

4 分形天线的应用举例  

对于欧氏几何天线，要增大定相阵列的扫描角度，就要减小阵列单元之间的中心距离。然而单元中心距离减小了，边与边的间距也减小了，从而相互的耦合干扰却多了；同时，为减小阵列天线所占空间，除了减小单元距离，还要减小单元宽度，即使单元小型化。但是使欧氏几何天线小型化会单纯地减小其输入阻抗，使之难以匹配。如果运用同阻抗的分形天线，单元宽度可以减小很多，小型化的问题会迎刃而解。  

用具体的例子来比较一下标准正方形环形单元与分形环单元（如图7所示），他们的输入阻抗相同，远场区图近似，响应频率相同。分形单元线阵的单元边距明显大于正方形单元线阵，有效减小了互耦合。  

  


  

和传统的天线相比，分形天线除了在减小尺寸方面具有独特优势外，还有其他优点。如：分形天线可以增加工作频带(应用自相似性)；具有"自加载"的性质，不需要额外的调谐线圈、电容等元器件或匹配电路来使其在宽带工作情况下达到阻抗匹配；采用分形天线还可以简化电路设计、降低系统造价。  

目前，基于分形几何设计出的天线已经在UHF(862-928 MHz)频带的无线通信设备中和GSM+DCS(900MHz，1800MHz)双频移动天线系统中得到了应用。

更进一步的研究主要集中在GSM(900MHz)，PCS(1900MHz)、蓝牙无线通信系统(2.4GHz)等方面。他不仅可以在个人手持无线设备(如蜂窝电话)和其他无线移动设备(如无线局域网中的laptops、车载天线系统)中得到应用，还可以用于卫星通信系统、相控阵雷达系统中，前景十分广阔。  

5 结 语  

作为分形几何和天线技术的交叉产物，分形天线的减少天线尺寸的特有优势，在很多领域都大有用途并有广阔的发展前景，目前对他的研究还十分有限。如何将分形天线技术融人到现有的无线通信市场的实际应用中去，是很值得大家深入探讨的。