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2014/9/26 14:07

分形天线现状浅析:规模化还需要一段路程

C114中国通信网  左冬冬

C114讯 9月26日消息(左冬冬)“分形”或“碎形”英文是“fractus”或“fractal”,意义为“不规则的、分数的、支离破碎的”,反映的是一类不连续、分数维,但具有自相似和自仿射性质的奇异集合。分形理论是分形几何的理论基础,它与混沌理论、孤子理论一起被并称为三大非线性科学前沿。

承接分形几何的定义,在技术方面而言主辐射体、地板或反射板的几何形状或材料特性具有分形特征的一类天线叫做分形天线。广东盛路通信科技股份有限公司李道铁在2014年中国国际信息通信展同期未来网络创新研讨会主题演讲中称,分形天线是一门独特的天线技术而不仅仅是某种具有特定结构的天线种类,如微带天线、螺旋天线、抛物面天线等,可用于各类天线的设计,比如线天线、面天线等,具有巨大的应用潜力和发展前景;然总体看来,分形天线至今未获得广泛应用,规模化或许还有段路走。

基于进一步发展要求,未来小型化、多频段、宽频带、高方向性、高增益、可重构、自适应、智能化等成为现代无线通信雷达系统对天线技术的必然要求。而分形天线具有小型化、多频段、多模式、宽带(高谐频)、单元阵列效应、高性能、外形美观、适用于设计各类天线等特点,正适合当下技术发展要求。其实很早以前,芬兰坦佩雷理工大学Rauma研究单位就曾发布一份天线性能研究报告,称手持RFID读写器的分形天线比传统设计的天线有着更美好的工作性能。

另外,分形天线应用场景多样,自身种类也丰富,譬如种类包括:分形小型化天线;分形多频、多模天线;分形(超)宽带天线;多(复)分形天线;分形共形天线以及分形阵列天线。

广东盛路通信科表示,尽管有诸多良好性能及场景应用,分形天线同样也有很多缺点:基次/低次谐频带宽较窄;邻频比较固定;基谐频增益稍低;极化纯度稍低,分形曲线弯折扭曲使得电流方向处处不尽一致,因此电场方向性变差;可用分形体较少;另外理论体系尚未建立,造成形状复杂多样、电磁问题闭式求解困难。由此,尽管分形天线是近二十多年来天线研究领域的热门方向,但至今尚未获得广泛的工程和商业应用。

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