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1、針叁三WWW．kjdb．org科技導(dǎo)報(bào)2014，32(27)FRC分形微帶陣列天線研制陳雪中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心微波遙感技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100190摘要基于矩量法分析FRC(fractalrectangularcurve)分形天線，并用Designer仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證，兩者結(jié)果基本吻合。對(duì)比FRC分形前后的性能，在駐波與輻射性能相同的情況下，F(xiàn)RC分形有效減小了天線尺寸。設(shè)計(jì)32個(gè)單元的微帶陣列天線，該陣列天線采用泰勒分布、不等相饋電，實(shí)現(xiàn)了高增益、低副瓣的扇形波束，并使波束指向偏離法線47。。經(jīng)過測(cè)
2、試，微帶陣列天線波瓣寬度為5。，副瓣低于-20dB，交叉極化低于-20dB，驗(yàn)證了矩量法的分析結(jié)果。關(guān)鍵詞FRC分形；矩量法；微帶陣列天線；泰勒分布；低副瓣中圖分類號(hào)TN828．5文獻(xiàn)標(biāo)志碼Adoi10．3981／j．issn．1000—7857．2014．27．005DesignofFRCFractalMicrostripPatchArrayAntennaCHENXueKeyLaboratoryofMicrowaveRemoteSensing，NationalSpaceScienceCenter，ChineseA
3、cademyofSciences，Beijing100190，ChinaAbstractTheFRCfractalantennaisanalyzedusingtheM0M(methodofmoment)，andverifiedwithDesigner，andagoodagreementiSobtainedbetweentheirresults．TheFRCfractaliSsmallerthanthetheoreticalsizeoftheoriginalrectangularpatchwiththesimilar
4、VSWR(voltagestandingwaveratio)andpattern．A32一elementmicrostriparrayantennaisdesigned，withhighgain，lowsidelobeandfanbeamwithTaylordistribution．pointingat47。fromthenorma1．Theexperimentalresultsofthefabricatedantennareachabandwidthof5。，theSLLof-20dBandthecrosspol
5、arizationlevelof一20dB．whichverifiestheresultoftheMOM．KeywordsFRCfractal；MOM：microstriparrayantenna；Taylordistribution；lowsidelobe微帶天線具有低剖面、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是星上天天線等。線的較好選擇。20世紀(jì)70年代以來，已有大量關(guān)于微帶天線在微帶貼片天線中，分形改變了貼片的電流分布，使電的理論研究，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、衛(wèi)星系統(tǒng)、武器系統(tǒng)和全流沿著曲折的導(dǎo)體面而非簡(jiǎn)單的幾何面分布，增加了
6、電長(zhǎng)度，球定位系統(tǒng)等。因此可減小天線尺寸；另一方面，由于分形幾何具有自相似特將分形理論應(yīng)用于微帶天線設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)天線的多頻段征，天線可獲得多頻帶特I生。這些優(yōu)點(diǎn)已得到廣泛證實(shí)。和小型化。1975年，Mandelt提出分形概念，其結(jié)構(gòu)的自相似當(dāng)星上載荷過多時(shí)，受布局限制，經(jīng)常需要天線的主波性和空間填充性是分形的主要特征。而分形天線，將分形幾束指向偏離一定角度，但對(duì)于微帶天線來說，由于互耦的存何學(xué)應(yīng)用于天線設(shè)計(jì)理淪，在天線的幾何結(jié)構(gòu)上具有分形特在，角度偏離過大時(shí)會(huì)影響天線的副瓣電平。征，從而改善傳統(tǒng)天線的性能。1988
7、年，NathanCohen制作本文用矩量法分析貼片單元，并設(shè)計(jì)制作32個(gè)單元的分了分形天線]。此后，國(guó)外對(duì)分形天線及其性能開展了廣泛形貼片陣列天線。為了適應(yīng)航空遙感任務(wù)要求，天線的指向研究，目前分形天線已成為天線研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。實(shí)際需要偏斜47。，須不等相饋電，而不等相饋電會(huì)改變貼片單元上，分形天線的應(yīng)用由來已久，如螺旋天線和對(duì)數(shù)周期天線之間的耦合，加大設(shè)計(jì)難度。本文采用FRC分形天線作為陣等寬頻天線都屬于分形天線的范疇。常見的分形天線有列單元，在較小陣元間距的條件下，實(shí)現(xiàn)高增益，低副瓣的賦Koch分形曲線嘲應(yīng)用分
8、形邊界構(gòu)造、三角形Sierpinski分形地形天線性能，使天線指向偏移法線47。。通過比較仿真結(jié)果毯天線]、Minkowski分形環(huán)和用于電子標(biāo)簽的Hilbert分形與測(cè)量結(jié)果，驗(yàn)證FRC分形天線的性能。收稿日期：2014—05—27；修回日期：2014—06—24作者簡(jiǎn)介：陳雪，助理研究員，研究方向?yàn)樘炀€研制，電子信箱：chenxue@mirslab．a(chǎn)n
