一种矩形Minkowski分形微带天线设计

    4.3 矩形分形微带天线

    有上面的方形分形微带天线可知，其辐射的场类似于偶极子天线，为了使微带天线拟合偶极子天线，由辐射机理可知，如果对方形矩形微带天线进行分形处理。

    1.在HFSS中建立模型

    Minkowski分形微带天线在HFSS的模型，如下图5一阶Minkowski分形微带天线所示，如下图6二阶Minkowski分形微带天线所示如下图7三阶Minkowski分形微带天线所示。

图5 一阶分形天线

图6 二阶分形天线

图7 三阶分形天线

    2.Minkowski分形微带天线仿真结果

    以下是各阶Minkowski分形微带天线的回波损耗与各阶Minkowski分形微带天线的E面的方向图及三维方向图：

图8 一阶天线的回波损耗

图9 二阶天线的回波损耗

图10 三阶天线的回波损耗

图11 一阶微带天线的E面的方向图及三维方向图

图12 二阶微带天线的E面的方向图及三维方向图

图13 三阶微带天线的E面的方向图及三维方向图

    一阶Minkowski分形微带天线的回波损耗如图8所示，其工作中心频率分别为2.54GHz，3.37GHz与上述的方形微带天线的工作中心频率有所下降。二阶Minkowski分形微带天线的回波损耗如图9所示，其工作中心频率分别为2.57GHz，3.4GHz。三阶Minkowski分形微带天线的回波损耗如图10所示，其工作中心频率分别为2.56GHz，3.4GHz。对应一阶，二阶和三阶来看其工作中心频率比较接近，大致相同。

    一阶Minkowski分形微带天线的E面的方向图及三维方向图如图11所示。从图中可知在x轴与y轴中的辐射强度还是比较大，在四边上产生了辐射强度的高峰，但是相对上面的矩形微带天线来说其辐射强度的高峰比较平缓。由于方形微带天线在进行Minkowski分形处理时，增加方形微带天线的边，从而使天线辐射比较均匀，所以其边际辐射比较平缓。二阶Minkowski分形微带天线的E面的方向图及三维方向图如图12所示，其在x轴和y轴的辐射强度相对其他相对平缓。在比较一阶微带天线的辐射强度来说比较好，更加接近于偶极子天线的方向图。三阶Minkowski分形微带天线的E面的方向图及三维方向图如图13所示，其方向图与二阶方向图比较接近。