南开大学学报(自然科学版) ›› 2022 ›› Issue (3): 10-.

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基于Sierpinski 六角分形的小型化可穿戴天线

  

  • 出版日期:2022-06-20 发布日期:2022-06-29

  • Online:2022-06-20 Published:2022-06-29

摘要: 为实现柔性可穿戴天线的超宽带和小型化,提出了一种小型化六角分形超宽带可穿戴天线方案. 在经典六角形超宽带天线的基础上,引入了Sierpinski 结构,并增加了空心设计,同时去除2.5 mm 六边形边缘长度以实现天线的超宽带和小型化. 天线的最终尺寸为14.5 mm×13.8 mm×0.21 mm,采用柔性材料聚酰亚胺作为介质基板,其相对介电常数为3.6,损耗正切值为0.031,实现了天线的可穿戴灵活性. 通过全波电磁仿真软件HFSS对天线进行建模,仿真和优化,仿真结果表明,天线的回波损耗在1.2-10.6 GHz 频段低于-10 dB,在3 GHz 处发生谐振,回波损耗值达到-38.24 dB. 为了验证仿真结果,实际制作了天线,实测与仿真较为接近. 研究表明,该天线具有较宽的覆盖频段,可适用于可穿戴无线通信设备和系统.

关键词: 六角形分形天线, 小型化, 超宽带, 可穿戴性