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1、針叁三WWW．kjdb．org科技導報2014，32(27)FRC分形微帶陣列天線研制陳雪中國科學院空間科學與應用研究中心微波遙感技術重點實驗室，北京100190摘要基于矩量法分析FRC(fractalrectangularcurve)分形天線，并用Designer仿真軟件進行驗證，兩者結(jié)果基本吻合。對比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。設計32個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
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，驗證了矩量法的分析結(jié)果。關鍵詞FRC分形；矩量法；微帶陣列天線；泰勒分布；低副瓣中圖分類號TN828．5文獻標志碼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，是星上天天線等。線的較好選擇。20世紀70年代以來，已有大量關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，廣泛應用于移動通信、衛(wèi)星系統(tǒng)、武器系統(tǒng)和全流沿著曲折的導體面而非簡單的幾何面分布，增加了
6、電長度，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用于微帶天線設計，可實現(xiàn)天線的多頻段征，天線可獲得多頻帶特I生。這些優(yōu)點已得到廣泛證實。和小型化。1975年，Mandelt提出分形概念，其結(jié)構的自相似當星上載荷過多時，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，但對于微帶天線來說，由于互耦的存何學應用于天線設計理淪，在天線的幾何結(jié)構上具有分形特在，角度偏離過大時會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，并設計制作32個單元的分了分形天線]。此后，國外對分形天線及其性能開展了廣泛形貼片陣列天線。為了適應航空遙感任務要求，天線的指向研究，目前分形天線已成為天線研究領域的熱點。實際需要偏斜47。，須不等相饋電，而不等相饋電會改變貼片單元上，分形天線的應用由來已久，如螺旋天線和對數(shù)周期天線之間的耦合，加大設計難度。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，實現(xiàn)高增益，低副瓣的賦Koch分形曲線嘲應用分
8、形邊界構造、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)和用于電子標簽的Hilbert分形與測量結(jié)果，驗證FRC分形天線的性能。收稿日期：2014—05—27；修回日期：2014—06—24作者簡介：陳雪，助理研究員，研究方向為天線研制，電子信箱：chenxue@mirslab．a(chǎn)n
