隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展和移動(dòng)通信終端設(shè)備的普及，特別是近年來(lái)人們對(duì)小型化、多頻帶、集成化天線(xiàn)的迫切需求，使天線(xiàn)技術(shù)得到了充分的發(fā)展。但是，傳統(tǒng)的天線(xiàn)在幾何形狀上基本上都是基于歐幾里德幾何的設(shè)計(jì)。雖然，隨著天線(xiàn)技術(shù)的不斷發(fā)展出現(xiàn)了微帶天線(xiàn)，具有低剖面、重量輕、成本低，可與各種載體共形，適合印刷電路板技術(shù)批量生產(chǎn)、易于實(shí)現(xiàn)圓極化、雙極化、雙頻段工作等優(yōu)點(diǎn)，但其致命的缺點(diǎn)是窄帶性，從而限制了它的廣泛應(yīng)用。因此，迫切需要運(yùn)用新的理論和方法，探索現(xiàn)代天線(xiàn)的設(shè)計(jì)，解決傳統(tǒng)的天線(xiàn)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題和矛盾。研究發(fā)現(xiàn)，將分形幾何應(yīng)用到天線(xiàn)工程中，可設(shè)計(jì)出尺寸和頻帶指標(biāo)更好的分形天線(xiàn)。

“分形”這一概念是由法國(guó)數(shù)學(xué)家B.Mandelbrot 于1975年首次提出的,“分形（Fracta1）”這個(gè)名詞即拉丁文的“破碎”。分形幾何就是研究無(wú)限復(fù)雜而具有特定意義下的自相似圖形和結(jié)構(gòu)的幾何學(xué)，自相似就是局部的形態(tài)與整體形態(tài)的相似，分形具有兩大特征：自相似性和空間填充性(即分?jǐn)?shù)維)。

所謂分形天線(xiàn)，是指幾何屬性上具有分形特征的天線(xiàn)。世界上第一個(gè)分形天線(xiàn)是由美國(guó)科學(xué)家Dr．Nathan Cohen 于1988年完成的，而對(duì)分形天線(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)的研究是從1995年8月Cohen 發(fā)表他的第一篇有關(guān)分形天線(xiàn)方面的文章開(kāi)始的。隨后，國(guó)際上很多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)始對(duì)分形天線(xiàn)進(jìn)行研究。分形天線(xiàn)是分形電動(dòng)力學(xué)的眾多應(yīng)用之一。天線(xiàn)與陣列的分形設(shè)計(jì)是電磁理論與分形幾何學(xué)的融合，如我們熟悉的螺旋天線(xiàn)和對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)等一類(lèi)頻率無(wú)關(guān)天線(xiàn)都是分形天線(xiàn)，它已經(jīng)存在多年，但直到分形技術(shù)應(yīng)用后，它的性能才得以充分的理解。

傳統(tǒng)的微帶天線(xiàn)要實(shí)現(xiàn)其雙頻和多頻工作通常需要采用多個(gè)輻射單元的天線(xiàn)或電抗性負(fù)載貼片天線(xiàn)或多頻介質(zhì)諧振天線(xiàn)，這些都增加了天線(xiàn)的復(fù)雜性，同時(shí)，也增加了制作的難度和成本。現(xiàn)代無(wú)線(xiàn)通信要求用低剖面、小尺寸、多頻帶（寬頻帶）、可集成的天線(xiàn)，分形天線(xiàn)能更好的滿(mǎn)足這種要求。分形是通過(guò)迭代產(chǎn)生的分?jǐn)?shù)維自相似結(jié)構(gòu)，其整體與局部、局部與局部之間都具有自相似性。因此，分形是一種與標(biāo)度無(wú)關(guān)的幾何，與寬帶天線(xiàn)的頻率無(wú)關(guān)性比較相似。將分形應(yīng)用于天線(xiàn)的設(shè)計(jì)主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)小型化和天線(xiàn)的多頻特性，分形天線(xiàn)解決了傳統(tǒng)天線(xiàn)的兩個(gè)局限性：(1) 通常天線(xiàn)的性能都依賴(lài)于天線(xiàn)的電尺寸。這就意味著對(duì)于固定的天線(xiàn)尺寸，主要天線(xiàn)參數(shù)（增益、輸入阻抗、方向圖和副瓣電平等）將隨著工作頻率的改變而改變。分形的自相似性使分形天線(xiàn)有多頻和寬頻特性。(2) 分形的空間填充性，使一些天線(xiàn)的尺寸得到減縮。

分形天線(xiàn)的研究和應(yīng)用，在軍事和民用方面都有著巨大的潛力，尤其在無(wú)線(xiàn)、衛(wèi)星和移動(dòng)通信系統(tǒng)中將會(huì)發(fā)揮巨大的作用，有著非常廣闊的市場(chǎng)前景。國(guó)外在分形天線(xiàn)單元和分形天線(xiàn)陣列研究方面已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，但國(guó)內(nèi)在這方面的研究還很少，分形天線(xiàn)是分形理論和天線(xiàn)技術(shù)的融合，表現(xiàn)出與傳統(tǒng)天線(xiàn)相比的許多優(yōu)勢(shì)，是近幾年天線(xiàn)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

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