许悦昕，钟选明，廖 成

（西南交通大学电磁场与微波技术研究所，四川 成都 610000）

0 引言

天线设计的可靠性和可用性潜在地体现在其模型的美之中。其分形结构的规则性、致密性、复杂性及其所体现出的美感，是很多普通结构所不能比拟的。近年来，电磁场与微波领域的学者越来越关注此种特殊的数学理论，并尝试将其应用于各种天线产品模型的设计中，特别是超宽带（Ultra-Wide Band，UWB）系统。

自20世纪初美国联邦通信委员会将3.1～10.6 GHz频段放归民用以来，研究开发可以完全覆盖如此大的带宽且同时具有预期设计性能的超宽带天线始终是学界热议的话题[1-2]。经典的超宽带天线一般有维瓦尔第天线[3-4]和对数周期天线[5]两种，但二者体积较大。一些特殊形状的单极子天线与特殊的馈电结构相结合，也可以表现出超宽带特性，如平面圆单极子天线[6]、平面六边形单极子天线[7]。

一方面，无线通信系统的不断发展，对系统设备的小型化和紧凑化提出了越来越苛刻的标准，但上述模型结构的尺寸均难以满足要求[8]，而分形特殊的自相似结构有望产生多频特性，以扩展天线带宽[9-10]，同时该结构的空间填充特性有望实现模型结构的小型化[11-12]。另一方面，超宽带通信系统频带内不可避免地存在着其他已被使用的窄带通信系统。就室外环境而言，首先，要考虑无线城域网全球互通微波访问（Worldwide interoperability for Microwave Access，WIMAX）所占用的3.1～3.8 GHz频段；其次，经典超宽带系统向更高频率延伸时，还可能与X 波段、Ku 波段内的卫星通信系统产生相互影响。……