天线设计毕业论文,DOC
《移动通信多频阵列天线设计与阵列优化》范文
《移动通信多频阵列天线设计与阵列优化》篇一一、引言随着移动通信技术的快速发展，用户对无线通信系统的性能和可靠性提出了更高的要求。
移动通信多频阵列天线是无线通信系统中至关重要的部分，它对系统性能和用户体验产生深远的影响。
因此，本论文旨在研究移动通信多频阵列天线的优化设计，以提高其性能和可靠性。
二、多频阵列天线设计1. 需求分析在设计多频阵列天线时，首先需要明确其应用场景和需求。
这些需求包括工作频率、增益、极化方式、波束宽度等。
针对不同的需求，设计出不同的阵列结构和天线单元。
2. 阵列结构选择多频阵列天线的阵列结构是影响其性能的关键因素。
常见的阵列结构包括线阵、面阵等。
选择适当的阵列结构，可以有效地提高天线的增益和波束指向性。
3. 天线单元设计天线单元是多频阵列天线的基本组成部分。
根据应用需求和阵列结构，设计出不同形状和尺寸的天线单元。
同时，要保证天线单元在多个频率上具有良好的性能。
三、阵列优化方法1. 遗传算法遗传算法是一种优化算法，通过模拟自然进化过程，对多频阵列天线的阵元位置、相位差等参数进行优化。
这种方法可以有效地提高天线的性能和可靠性。
2. 神经网络算法神经网络算法是一种机器学习方法，可以用于预测和优化多频阵列天线的性能。
通过训练神经网络模型，可以找到最优的阵列结构和参数组合，从而提高天线的性能。
四、实验与结果分析为了验证所设计的多频阵列天线的性能和优化效果，我们进行了实验测试和分析。
首先，我们设计了不同结构的天线单元和阵列结构，然后通过仿真和实测的方式对天线的性能进行了评估。
实验结果表明，经过优化的多频阵列天线在多个频率上具有较高的增益和良好的波束指向性。
同时，我们还对遗传算法和神经网络算法的优化效果进行了比较，发现这两种方法都可以有效地提高天线的性能和可靠性。
五、结论与展望本论文研究了移动通信多频阵列天线的优化设计，通过选择适当的阵列结构和天线单元，以及采用遗传算法和神经网络算法等优化方法，提高了天线的性能和可靠性。
毕业设计(论文)-高增益全向天线的设计[管理资料]
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南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者：* * * 学号：* * *系部：通信工程学院专业：通信工程题目：高增益全向天线的设计指导者： * * * 教授评阅者： * * * 讲师2013 年 6 月南京Design on the High-gain OmnidirectionalAntennasA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByJianjun LuSupervised byProf. Qi WangCollege of Communication Engineering Nanjing Institute of TechnologyJune 2013摘要本课题设计和研究了一种高增益全向天线，天线采用分段线结构，并用电感线圈进行加载，有效增益达到7dB左右，。
课题的主要工作是分析了天线产生高增益的基本原理，研究阵列结构和加载技术，通过改变阵列之间距离的加载大小，实现在水平面方向图的压缩。
本研究主要采用基于有限积分法的电磁仿真技术来实现，并通过CST仿真技术对天线的方向图和回波损耗进行研究得到相关数据。
在仿真计算的基础上，构建天线的实验模型，对影响天线特性的主要因素进行了仿真比较研究，得出一些重要结论。
通过制作实物模型，并用矢量网络分析仪来测出数据，验证仿真结果的正确性，结果表现出较好的一致性。
设计过程中还通过软、硬件相结合的方法，测量了天线的辐射特性，进一步验证了所设计天线的高增益性能。
关键词：全向天线，阵列，高增益，方向图，驻波比，CSTAbstractA high gain omni-directional unipole antenna is studied in this paper. The antenna adopts the segmented line structure and uses inductive coil for loading. The effective gain of the antenna can reach to 7dB and it can work in the frequency band of and the VSWR is less than 2. The main task of the paper is to analyze the basic theory of the high gain antenna. The array structure and loading techniques are also in consideration. Through changing the distance between the array segments, the radiation pattern can be compressed in horizontal direction. This research adopts electromagnetic simulation technology CST to realize, which is based on the method of finite integral. Through the CST simulation, I can get the relationship of return loss vs frequncy and other relevant data. according to the simulation, optimization and analyses, the author constructed a expriment model and measured its voltage stational wave ratio by using the vector network analyzer and good results has been seen. The author also adopt the indirect method of combing the software with the hardware to measure the antenna radiation characteristics of the antenna. It is proved that the antenna has the property of the high-gain antenna .Key words：Omni-directional antenna, Array, High Gain, Pattern, VSWR, CST目录第1章绪论 (5) (5)研究现状 (5) (6)第2章天线基本理论与技术发展 (6)天线的的主要性能参数 (6)天线的带宽 (7)辐射方向图 (7)驻波比和增益 (8)极化特性 (10) (10)天线阵列的研究 (11)天线阵列的原理 (11)天线阵列的分类 (11)第3章高增益全向天线的特点和实现方式 (13)单极子天线，偶极子天线 (13)螺旋电感加载天线 (14) (14)电感 (15)电感线圈的主要特性参数 (15)电感加载单极子天线的特点 (16)高增益天线与全向天线 (16)全向天线 (16)高增益天线 (16)第4章有限积分法与CST仿真技术 (17)有限积分法介绍 (17)场域离散化 (18)方程离散化 (18)CST仿真软件介绍 (19)第 5 章高增益全向天线的设计与研究 (20)高增益全向天线的设计 (20)CST仿真技术在高增益全向天线设计中的应用 (21)螺旋电感线圈的构建 (21) (23) (24)仿真结果的处理分析 (27)高增益全向天线的制作与测试 (37)矢量网络分析仪的校正与测试过程 (39) (39)WirelessMon软件的测量结果 (42)误差分析 (45)第6章总结与展望 (46)致谢 (47)参考文献 (48)第1章绪论天线是无线通讯的前端发射和接收装置，其性能影响着电波信号的传输效果。
《2024年基于人工智能的天线优化设计》范文
《基于人工智能的天线优化设计》篇一一、引言随着科技的快速发展，人工智能（）已广泛应用于各种领域，包括通信技术中的天线设计。
传统的天线设计主要依赖工程师的经验和试错法，这种方法既耗时又成本高。
而基于人工智能的天线优化设计，通过利用的强大计算能力和学习能力，能够显著提高天线设计的效率和性能。
本文将探讨基于人工智能的天线优化设计的原理、方法及其实践应用。
二、天线优化设计的背景与意义天线作为无线通信系统的关键部件，其性能直接影响到通信质量。
在传统的天线设计中，设计师需要考虑到天线的辐射效率、增益、波束宽度、极化方式等多个因素。
而随着无线通信技术的不断发展，对天线的性能要求也越来越高。
因此，对天线进行优化设计具有重要意义。
三、基于人工智能的天线优化设计原理基于人工智能的天线优化设计主要利用的机器学习和深度学习技术，对天线的结构、材料、工作环境等因素进行建模和分析。
通过大量数据的训练和学习，能够自动调整天线的参数，以实现最佳的性能。
具体来说，可以通过以下步骤进行天线优化设计：1. 数据收集：收集大量关于天线结构、材料、工作环境等的数据，建立数据库。
2. 建模：利用机器学习和深度学习技术，对数据进行建模和分析，提取天线的特征和规律。
3. 参数调整：根据建模结果，自动调整天线的参数，以实现最佳的性能。
4. 性能评估：对优化后的天线进行性能评估，如辐射效率、增益、波束宽度等。
四、实践应用基于人工智能的天线优化设计已经在许多领域得到了应用。
例如，在5G通信系统中，被广泛应用于天线的设计和优化。
通过技术，设计师可以快速找到最佳的天线结构、材料和参数，提高5G通信系统的性能和覆盖范围。
此外，在卫星通信、雷达系统、无线传感器网络等领域，基于人工智能的天线优化设计也取得了显著的成果。
五、方法与技术基于人工智能的天线优化设计主要采用以下技术和方法：1. 深度学习：利用深度神经网络对天线数据进行学习和分析，提取天线的特征和规律。
毕业论文-WIFI天线设计
毕业论文-WIFI天线设计齐齐哈尔大学无线通信(论文)题目 WIFI天线设计专业班级通信工程 084 班学生姓名李敏代兴利陈树家学号 2008132111 2008132117 2008132003指导教师赵岩2011年12月20日I齐齐哈尔大学无线通信摘要在无线网络迅速发展的今天，天线的地位及其应用被人们日益重视。
本文系统的介绍WIFI天线制作方法，理论分析依据，及其制作过程中的技术要求。
本文具体内容包涵WIFI知识， WIFI是种短程无线传输技术。
具体理论分析计算制作WIFI天线形状、尺寸大小及其选用材料，具体制作WIFI天线的过程。
及其测试WIFI天线性能，对比系统自带天线。
包涵制作心得及其制作技巧，此天线原理简单，制作成功率高，是各位无线网络DIY爱好者初级制作首选。
关键词:WIFI天线;无线网络;WIFI天线制作I齐齐哈尔大学无线通信ABSTRACTIn today's rapid development of wireless networks, antenna and its applications is increasing attention on the status of. Method for making this system to introduce WIFI antenna, theoretical analysis based on, and in the process of making technology requirements.Knowledge of specific content in this article include WIFI, WIFI is kind of short range wireless transmission technology. Analysis and calculation of specific theories make WIFI antenna selection of shapes, sizes and materials, the concrete process of making WIFI antenna. And testing WIFI antenna performance, contrast with antenna system. Excuse making experience and production skills, this antenna simple in principle, make a highly successful, are you DIY enthusiasts primary production preferred wireless network.Key words:WIFI antenna; wireless signal; WIFI antenna manufacture II齐齐哈尔大学无线通信目录摘要 ..................................................................... (I)ABSTRACT ........................................................... ...................................................... II 目录 ..................................................................... ................................................... III 第1章引言 .............................................................................................................. 1 第2章概述 ..................................................................... . (2)2.1 WIFI相关简述 ..................................................................... . (2)2.2 WIFI组建方法 ..................................................................... . (4)2.3 WIFI目前的应用 ..................................................................... (5)2.4 WIFI天线制作与测试材料及工具 (6)2.5 本设计方案思路 ..................................................................... (6)2.6 主要技术指标...................................................................... ...................... 7 第3章理论分析 ..................................................................... . (9)3.1 分析天线形状...................................................................... .. (9)3.2 天线尺寸设计...................................................................... ..................... 10 3.3 罐头盒大小设计 ..................................................................... ........................... 11 3.4 导波线路分析...................................................................... .............................. 13 第4章制作与调试 ..................................................................... (15)4.1 整体实物制作...................................................................... (15)4.2 WIFI天线调试 ..................................................................... .. (21)第5章性能测试与对比 ..................................................................... (22)5.1 系统自带天线与WIFI天线性能对比 (22)第6章制作心得 ..................................................................... ................................... 26 第7章结论 ..................................................................... .. (27)III齐齐哈尔大学无线通信第1章引言WIFI全称Wireless Fidelity，又称802.11b标准，是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。
《2024年平面传输阵天线研究与设计》范文
《平面传输阵天线研究与设计》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展，平面传输阵天线作为现代无线通信系统中的关键元件，其研究与设计已成为众多科研人员关注的焦点。
平面传输阵天线以其独特的优势，如高效率、高可靠性、高灵活性等，在无线通信、雷达探测、遥感遥测等领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨平面传输阵天线的相关研究与设计，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、平面传输阵天线概述平面传输阵天线（Planar Transmission Array Antenna，PTAA）是一种新型的无线传输技术，其基本原理是通过在介质基板上构建一系列排列规则的阵列单元，以实现电磁波的传输与辐射。
平面传输阵天线具有结构紧凑、高精度、易扩展等优点，使其在现代无线通信系统中占据重要地位。
三、平面传输阵天线的研究进展目前，国内外众多学者在平面传输阵天线的研究方面取得了显著的成果。
一方面，研究集中在如何提高平面传输阵天线的辐射性能、降低交叉极化等问题上；另一方面，对于阵列单元的设计、材料选择等方面也进行了深入的研究。
同时，研究人员还不断探索新型的阵列排列方式以及算法优化等，以提高整体系统的性能。
四、平面传输阵天线的关键设计技术（一）阵列单元设计阵列单元是构成平面传输阵天线的基本单元，其设计直接影响着天线的整体性能。
在设计过程中，需要充分考虑单元间的互耦效应、交叉极化等问题，同时还需要对单元的尺寸、形状、位置等进行优化设计。
（二）介质基板选择介质基板的选择对于平面传输阵天线的性能具有重要影响。
不同介电常数的基板会对电磁波的传播速度和方向产生影响，因此需要根据实际需求选择合适的介质基板。
此外，还需要考虑基板的厚度、损耗等参数。
（三）算法优化设计在平面传输阵天线的实际设计中，需要运用算法对系统进行优化设计。
这包括对阵列单元的排列方式、阵列规模等进行优化设计，以提高天线的辐射性能和抗干扰能力。
同时，还需要考虑系统的实时调整和自我修复能力等问题。
《基于人工智能的天线优化设计》范文
《基于人工智能的天线优化设计》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展，天线作为无线通信系统的重要组成部分，其性能的优化设计显得尤为重要。
传统的天线设计方法主要依赖于设计师的经验和专业知识，设计过程繁琐且效率低下。
近年来，人工智能技术的发展为天线优化设计提供了新的思路和方法。
本文旨在探讨基于人工智能的天线优化设计方法，提高天线性能，满足不断增长的无线通信需求。
二、天线优化设计的现状与挑战传统的天线设计方法主要依赖于设计师的经验和专业知识，设计过程中需要反复试验和调整，耗时耗力。
同时，随着无线通信技术的不断发展，天线的工作环境、频率、带宽等要求也在不断提高，使得天线设计面临更大的挑战。
因此，寻求一种高效、智能的天线优化设计方法显得尤为重要。
三、基于人工智能的天线优化设计方法针对传统天线设计方法的不足，本文提出基于人工智能的天线优化设计方法。
该方法通过训练人工智能模型，利用模型的学习能力和优化能力，实现天线的自动化设计和优化。
具体步骤如下：1. 数据准备：收集大量的天线设计数据，包括天线的结构、尺寸、工作频率、带宽等参数，以及对应的性能指标。
2. 模型训练：利用深度学习、机器学习等人工智能技术，训练模型，使模型能够从大量数据中学习到天线设计的规律和趋势。
3. 自动化设计：通过模型的学习能力，实现天线的自动化设计。
设计师只需输入设计要求，模型即可自动生成满足要求的天线设计方案。
4. 优化调整：利用模型的优化能力，对生成的天线设计方案进行优化调整，提高天线的性能指标。
四、应用实例以某型智能手机的天线设计为例，采用基于人工智能的优化设计方法。
首先，收集大量智能手机天线的设计数据，包括天线的结构、尺寸、工作频率等参数。
然后，利用深度学习技术训练模型，使模型能够学习到天线设计的规律和趋势。
接着，通过模型的自动化设计能力，生成满足该智能手机天线设计要求的天线方案。
最后，利用模型的优化能力，对生成的天线方案进行优化调整，提高天线的性能指标。
《2024年5G移动终端天线的研究与设计》范文
《5G移动终端天线的研究与设计》篇一一、引言随着5G时代的到来，移动通信技术正在以前所未有的速度发展。
作为移动终端的重要组成部分，天线的设计和性能直接影响到设备的通信质量和用户体验。
因此，对5G移动终端天线的研究与设计显得尤为重要。
本文将首先分析当前5G移动终端天线的需求与挑战，然后介绍天线设计的基本原理和关键技术，最后详细阐述5G移动终端天线的研究与设计方法。
二、5G移动终端天线的需求与挑战随着5G技术的普及，移动终端设备对天线性能的要求越来越高。
首先，5G信号的频段更宽，覆盖范围更广，要求天线具备更好的频段覆盖能力和信号稳定性。
其次，随着移动设备的日益小型化，天线的设计需要更加紧凑，以适应设备的空间限制。
此外，多天线技术、MIMO（多输入多输出）技术等新兴技术的应用也对天线设计提出了更高的要求。
三、天线设计的基本原理和关键技术1. 天线的基本原理：天线是无线通信系统中的重要组成部分，其作用是将电磁波能量转换为电流或反之。
在移动终端中，天线的设计需要考虑天线的辐射效率、阻抗匹配、极化方式等因素。
2. 关键技术：包括多天线技术、MIMO技术、波束赋形技术等。
这些技术可以提高天线的频段覆盖能力、信号稳定性和通信质量。
四、5G移动终端天线的研究与设计1. 设计思路：在5G移动终端天线的设计中，需要综合考虑天线的性能、成本、空间占用等因素。
首先，要选择合适的天线类型和材料，以满足频段覆盖和信号稳定性的要求。
其次，要优化天线的结构，提高其辐射效率和阻抗匹配性能。
此外，还需要考虑天线的极化方式和波束赋形技术，以提高通信质量和信号覆盖范围。
2. 具体设计步骤：（1）需求分析：根据设备的应用场景和用户需求，确定天线的性能指标和设计要求。
（2）天线类型选择：根据需求分析结果，选择合适的天线类型和材料。
（3）结构设计：根据设备空间限制和天线性能要求，优化天线的结构，提高其辐射效率和阻抗匹配性能。
（4）仿真验证：利用电磁仿真软件对天线进行仿真验证，确保其性能满足设计要求。
《2024年基于人工智能的天线优化设计》范文
《基于人工智能的天线优化设计》篇一一、引言随着科技的快速发展，人工智能（）已经成为各个领域的焦点，其在通信、军事、医疗等众多领域均有着广泛的应用。
其中，在天线优化设计中，技术的运用已显示出其强大的潜力。
本篇论文旨在探讨基于人工智能的天线优化设计的方法及其在现实中的应用，分析其与传统天线设计方法的差异与优势。
二、传统天线设计方法的局限性传统天线设计方法主要依赖于工程师的经验和专业知识，通过反复试验和调整来达到设计目标。
然而，这种方法存在效率低下、成本高、设计周期长等局限性。
随着无线通信技术的快速发展，对天线性能的要求越来越高，传统的设计方法已难以满足日益增长的需求。
三、人工智能在天线优化设计中的应用针对传统天线设计方法的局限性，人工智能在天线的优化设计中展现出了独特的优势。
技术能够通过对大量数据的分析学习，找到传统方法无法发现的规律和模式，从而实现对天线性能的优化。
1. 深度学习在天线设计中的应用：深度学习算法可以通过对历史数据的分析学习，预测新天线的性能。
同时，深度学习还可以用于优化天线的结构，提高其辐射效率、增益等性能指标。
2. 遗传算法在天线优化中的应用：遗传算法是一种模拟自然进化过程的搜索算法，可以用于寻找最优的天线结构。
通过设定适应度函数，遗传算法可以在大量的设计方案中寻找到最优的解决方案。
四、基于人工智能的天线优化设计方法基于人工智能的天线优化设计方法主要包括以下步骤：1. 数据准备：收集历史天线的设计数据和性能数据，用于训练模型。
2. 模型训练：利用深度学习等技术，训练模型以找到天线结构与性能之间的关系。
3. 方案生成：利用训练好的模型，生成新的天线设计方案。
4. 方案评估与优化：通过仿真或实际测试，评估新设计方案的性能，利用遗传算法等优化方法对方案进行优化。
5. 迭代优化：将优化后的方案返回模型进行再次训练，以提高设计的准确性和效率。
五、实际应用与效果分析基于人工智能的天线优化设计方法在实际应用中取得了显著的成果。
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欢迎阅读第一章绪论一、绪论1.1课题的研究背景及意义自古至今，通信无时无刻不在影响着人们的生活，小到一次社会交际中的简单对话；大到进行太空探索时，人造探测器与地球间的信息交换。
可以毫不保留地说，离开了通信技术，我们的生活将会黯然失色。
近年来，随着光纤技术越来越成熟，应用范围越来越广。
在广播电视领域，光纤作为广播电视信号传输的媒体，以光纤网络为基础的网络建设的格局已经形成。
光纤传输系统具有的传输辐射电磁波，或从周围空间或多或少地接收电磁波，但是任意一个高频电路并不一定能用作天线，因为它的辐射或接收效率可能很低，要能够有效地辐射或接收电磁波，天线在结构和形式上必须满足一定的要求。
快速发展的移动通信系统需要的是小型化、宽频带、多功能(多频段、多极化)、高性能的天线。
微带天线作为天线家祖的重要一员，经过近几十年的发展，已经取得了可喜的进步，在移动终端中采用内置微带天线，不但可以减小天线对于人体的辐射，还可使手机的外形设计多样化，因此内置微带天线将是未来天线技术的发展方向之一，设计出具有小型化的微带天线不但具有一定的理论价值而且具有重要的应用价值，这也成为当前国际天线界研究的热点之一。
因此，一副实用且性能良好的天线既要满足系统易于集成化的要求，同时也要满足各个系统的兼容性、可靠性要求，即为对天线小型化、宽频带、多频带的设计要求，因此本文主要对现代无线通信系统的多频带、宽带、超宽带天线进行研究和设计。
1.2微带天线的发展概述早在1953年G. A. DcDhamps教授就提出利用微带线的辐射来制成微带微波天线的概念。
但是，在接下来的近20年里，对此只有一些零星的研究。
直到1972年，由于微波集成技术的发展和空间技术对低剖面天线的迫切需求，芒森(R．E．Munson)和豪威尔(J．Q．Howell)等研究者制成了第一批实用的微带天线[1]。
随之，国际上展开了对微带天线的广泛研究和应用。
1979年在美国新墨西哥州大学举行了微带天线的专题目际会议，1981年IEEE天线与传播会刊在1月号上刊载了微带天线80年代中，1.31.4第三章多频带天线设计3.1天线多频化实现技术3.2基于分形结构的多频微带天线设计3.1.1三、微带天线的小型化技术天线作为无线收发系统的一部分，其性能的优劣对整个系统的性能有着重要的影响。
微带天线带宽相对较窄，通常低于3%，而无线通信技术的发展，特别是高速数据传输系统以及军用宽带无线系统的发展，要求天线具有更高的带宽。
同时在随着电路集成度的提高，系统对天线的体积有着更高的要求，尤其是一些军用和民用的领域，如导弹制导系统和手机等等，物理空间的限制成为系统设计必须考虑的重要因素。
此外随着天线尺寸的减小，天线效率会显着降低，带宽也会随之变窄。
如何在天线带宽等性能受尺寸限制的情况下，设计出宽带小型化的微带天线是近年出现的一个热门课题。
当然优化微带天线设计方法的探讨有着重要的意义。
3.1 天线加载在微带天线上加载短路探针[4]，通过与馈点接近的短路探针在谐振空腔中引入耦合电容以实现小型化，典型结构如图3.1 所示。
其缺点是: (1) 阻抗匹配极大地依赖于短路探针的位置及其与馈电点的距离Δ，往往需要馈电点的精确定位和十分微小的Δ，这给制造公差提出了苛刻要求。
(2) 带宽窄。
(3) H 面的交叉极化电平相对较高。
将短路探针替换为低阻抗的切片电阻(chip resistor) ，在3.2材料)要缺陷是3.3显，入研究。
3.4缩小无源天线的尺寸，会导致辐射电阻减小，效率降低。
可利用有源网络的放大作用及阻抗补偿技术弥补由于天线尺寸缩小引起的指标下降。
有源天线具有以下良好特性: (1) 工作频带宽。
利用有源网络的高输出阻抗、低输入阻抗，天线带宽高低端频比可达20～30 。
(2) 增益高(可达10dB 以上) ，方向性好。
(3) 便于实现阻抗匹配。
(4) 易实施天线方向图，包括主波方向、宽度、前后辐射比等的电控。
(5) 有源天线阵具有单元间弱互耦的潜在性能。
但有源天线需考虑噪声及非线性失真问题。
3.5 采用特殊形式这些方法总的思路是使贴片的等效长度大于其物理长度，以实现小型化目的。
近年来由于无线通信的需求，有大量方案提出，如蝶形(bow2tie) (如图3.5所示) 、倒F 型( PIFA ，planar inverted2F antenna)(如图3.6 所示) 、L 形、E 形、Y 形、双C 形、层叠短路贴片(stacked shorted patch) 等等。
图3.5 双频带蝶型微带天线图3.6 电容加载的倒F型微带天线（PIFA）四、结束语微带天线由于具有体积小、重量轻、剖面薄、易与飞行器共形、易于加工、易与有源器件和电路集成为单一模块等诸多优点，因而自其诞生以来就得到社会各界的广泛研究与应用。
通讯产品越来越小型化，物理空间的限制成为系统设计必须考虑的重要因素，因此天线的小型化成为天线设计1.宽带1Sierpinski2G通话频段（（WiMAX）是小型多功能手持设备工作的重要频段，因此设计出能覆盖上述频段的天线具有实际意义...............................本文拟采用Sierpinski分形结构，利用加载谐振和匹配枝节的办法，设计一款应用于GSM1800（1710MHz~1850MHz）、ISM（2.4GHz）和WiMAX (3.3GHz~3.6GHz)的全向辐射微带天线。
1 设计原理Sierpinski分形有Sierpinski三角和Sierpinski毯两种，其中Sierpinski三角的形式多样，应用较为广泛[9]。
Sierpinski三角形天线进行分形之前,其初始元会在低频处产生一个谐振点,随着天线分形结构迭代次数的不断增加,天线的生成元不断减小,而天线将保持原有的谐振点不变并在高频处增加新的谐振点,谐振点的个数与分形的迭代次数相等,并且在各谐振频点天线都具有相似的辐射性能。
Sierpinski 三角形分形单元如图1所示。
图1 Sierpinski 三角形分形单元Sierpinski 三角形分形结构具有多频特性，且各个谐振频点成比例。
比例系数可通过改变垫片的形状来调节，但不能无限次分形，其存在的截断效应将导致第一谐振点与其它谐振点不满足谐振频率[9] n n hc f δ26.0= （1） 比例关系。
其中，c 为空气中的光速，h 为迭代前三角形的高度，δ为天线的缩放因子。
若通过加载枝节的方法进行调节，则可以解决仅采用Sierpinski 三角形分形结构时频点位置难以调节和不能无限次分形实现多频化的问题。
加载的微带枝节长度L 和宽度W 的表示式分别为[10]其中，r εL ∆.0=∆L 2 2.1 点，宽的2.2 模型参数设计采用聚四氟乙烯材料为介质基板，介电常数（r ε）为3.5，基板尺寸为53.6mm*46.7mm*1mm 。
由式（1）可以计算求得Sierpinski 三角形分形辐射贴片的尺寸如下。
初始S ie r p i n s k i 分形单元高度：ant H = 46.7mm 初始S i er p i n s k i 分形单元宽度：W a n t = 53.6mm 第两次分形后分形单元的长度：L 1=17.1mm，L2=16.1mm, L3=25.7mm，L4=12mm第两次分形后分形单元的宽度：W1= 28.6mm，W2=12.5mm由微带贴片理论公式（2）、（3）计算加入短谐振枝节的尺寸如下。
短谐振枝节长度：L5=24.9mm短谐振枝节宽度：W4=1mm通过1/4波长阻抗转换，加入长匹配枝节的长度为：L6=34.6mm。
由于受介质均匀性、软件本身存在的仿真误差等影响，实际优化长度与理想计算长度会稍有偏差，最终设计天线以实际优化长度为主。
3 仿真优化与结果分析利用三维电磁仿真软件（Ansoft HFSS15.0）对天线结构、参数和辐射方向性进行仿真分析，仿真结果分别如图3、图4图5和图6所示。
图3为只有分形结构和在分形结构上分别加载短谐振枝节、长匹配枝节时天线谐振点和回波损耗的对比。
图3加入不同枝节的天线回波损耗由图3可知，当仅采用Sierpinski分形结构时，产生低频1.7GHz和高频3.5GHz两个谐振点；加入短谐振枝节，可产生1.65GHz、2.4GHz、3.5GHz 3个谐振点，与未加枝节时相比，低频1.7GHz 谐振点的位置发生前移，但产生了新的谐振点；加入长匹配枝节，产生1.8GHz、3.5GHz两个谐振点，与加入短枝节相比，低频谐振点则向后移动，频点位置有所改善，但并没有产生更多的谐振点，因此，综合考虑加入短谐振枝节和长匹配枝节对频点位置的影响，若同时加入长短枝节则可以实现该天线多频化、小型化的设计。
图4为不同的耦合距离对天线谐振点和回波损耗的影响对比图。
图4耦合间距的优化由图4看出，耦合距离的变化对天线谐振频率点位置的影响较小，但对回波损耗的大小影响较大，综合考虑3个频段的回波损耗，当耦合距离S=0.6mm时，回波损耗在3个谐振点处均达到-25dB 以下，达到最优。
图5为设计天线同时加入长短枝天线的谐振频点和回波损耗的变化图。
图5有无似对称枝节的天线结构仿真回波损耗对比由图5可以看出，同时加入长短枝节以及耦合后，既增加了2.4GHz谐振频率，也改善了低频1.7GHz的频点位置和高频谐振处的带宽。
图6为天线在1.8 GHz、2.4 GHz和3.5 GHz 3个谐振点的E面、H面辐射方向。
(a) 1.8GHz(b) 2.4GHz(c) 3.5GHz图6 天线的E面、H面方向图6中，该天线具有良好的全向远场辐射特性，说明背面采用了较窄的地结构设计该天线保证了天线在远场区等距离处辐射大小相等，实现全向辐射。
将仿真天线模型导出版图进行加工，加工实物如图7所示。
(a) 正面(b）背面图7天线加工实物4实测结果与分析将该天线通过SMA连接器连接到矢网仪(Agilent Technologies E5071C 300 MHz~20 GHz)进行测试，测试结果如图8所示。
图8天线测试环境将图8中测试结果导出并与仿真结果进行对比，对比结果如图9所示。
图9 天线仿真与测试回波损耗图9中，天线仿真回波损耗在-10dB以下的频段为1.69GHz~1.85GHz、2.25GHz~2.54GHz、3.27GHz~3.69GHz，测试回波损耗在-10dB以下的频段为1.65GHz~1.83GHz，2.37GHz~4.1GHz。
与,5结语MHz）、~3.6GHz。