1. 研究目的与意义（文献综述）

无线通信的不断发展，把人们带到了信息时代，科技成果的不断创新给人们在生活，工作带来了极大的便利。无线通信技术给人们带来的影响是无可争议的。如今每一天大约有15万人成为新的无线用户，全球范围内的无线用户数量现今已经超过2亿。这些人包括大学教授，仓库管理员、护士、商店负责人、办公室经理和卡车司机。他们使用无线技术的方式和他们自身的工作一样都在不断地更新。随着人们对无线通信技术的依赖的加强，人们对通信过程的体验也要求越来越高，比如：信息的安全、信息传输的速度、信息的容量。这些要求迫使有限的无线电频谱变得更加拥挤，急需一种新的技术来解决这一矛盾。超宽带(ultra-wideband，简称 uwb)技术是一种短距离无线通信技术。2002 年随着美国联邦通信委员会(frederalcommunication committee , fcc) 放宽了对超宽带技术的限制,并把3.1-10.6ghz 的超宽带频段开放为民用,与传统窄带通信相比，超宽带通信具有以下几个显著的技术特征：

1）抗干扰性能强。

2）传输速率高。

3）频谱利用率高，系统容量大。

4）发射功率低

5）保密性好

6）多径分辨率极高

作为无线通信系统中负责接收和发射的核心部件——天线，在通信系统中占据着重要的位置。无线电通信、广播、电视，雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。因此，天线的发展也得到了极大的关注。传统的超宽带天线比如反射面天线等这类天线通常体积较大，不能很好地与其他通信设备进行集成，限制了它的应用场景。随着微带天线的发展，以其体积小、重量轻、成本低、加工简单、易于其他设备集成多种优点，得到了业界的认可。与其他天线相比，超宽带天线需要具备体积小、频带宽、全向覆盖等特点。

并且随着移动通信的不断发展，集成电路的高度集成化，小型化的通信设备为人类的生活与生产带来了极大的便利，深受人们的青睐。如果有一种设计思想能够在满足天线性能的同时又能减少天线的尺寸，这将对通信设备的发展有着重要的意义。上个世纪 70 年代法国数学家曼德布罗特提出了分形理论，人们在研究的过程中发现其具有的两大特点，自相似性与空间填充性。将分形技术应用在超宽带领域，恰好解决了超宽带天线设计中小型化与宽带化的难题。其空间填充性可以用来实现天线小型化的特性可以使天线工作在多频的环境，进而拓宽天线的带宽。随着分形技术的不断发展，凭借着分形天线出色的竞争力，将会有越来越多的分形天线出现在我们实际的生活中。因此，为了同时实现超宽带天线的小型化与宽带化的目标，对分形技术的研究有着重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容

了解天线的基础知识,以及天线极化方向图,方向系数,增益与效益,带宽,极化，阻抗，驻波比与反射系数等参数对天线的影响。了解分形结构生成过程并选择kouch曲线分形结构设计一个3阶分形结构的天线，使天线尽可能的小型化与宽带化。然后在hfss仿真软件上进行天线的结构设计，参数设计与优化。

二、技术方案

3. 研究计划与安排

第1－3周:查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论知识及软件使用。确定方案，完成开题报告。

第4－9周:原理及设计方案调研、分形天线设计与仿真。

第10－13周:天线的分析与优化。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] f.nekoogar.ultra-widebandcommunications:fundamentals and applications[m]. upper saddle river:prenticehall press, 2005,5-15.

[2] 张中兆.超宽带通信系统[m].北京；电子工业出版社, 2010,1-8.

[3] 自动化技术研究者,丽娜.现代通信原理与技术[m]. 西安：西安电子科技大学出版社,2002:7-15.