57、旋转六边形谢尔宾斯基垫片（RHSG）分形天线与数字环境数据安全解析

旋转六边形谢尔宾斯基垫片（RHSG）分形天线与数字环境数据安全解析

旋转六边形谢尔宾斯基垫片（RHSG）分形天线

在无线通信领域，天线的性能至关重要。近年来，分形微带天线凭借其独特的优势逐渐成为研究热点。

1. 引言

简单微带天线是无线设备的基本组件，而小型化分形微带天线（MSAs）因重量轻、增益高、剖面低、易集成等特点，在5G/6G及物联网应用中表现出色。分形概念由数学家B. Mandelbrot在1975年提出，具有自相似性和空间填充的特性。其中，Sierpinski科学家在1916年开发了基于三角形和正方形结构的两种基本分形几何，基于这些结构的分形天线，如Sierpinski Gasket和Sierpinski Carpet分形天线，适用于多频段应用。

本次设计对六边形开槽的Sierpinski垫片结构进行分析，通过四次不同迭代，使贴片尺寸减小43.75%，贴片周长增加131.8%。使用HFSS v15仿真软件分析，结果表明RHSG设计的分形结构优于Sierpinski垫片天线。

2. 数学设计

微带天线（MSA）由上下两层金属（铜）片和介电基板组成，上层为辐射贴片，下层为接地平面。贴片可通过线馈或同轴馈电。这里使用介电常数为4.4的FR - 4基板，并应用腔模型进行分析。

相关计算公式如下：
- (R_1 = Q_r / \omega_r C_1)
- (L_1 = 1 / \omega_r^2 C_1)
- (C_1 = \frac{L W \epsilon_0 \epsilon_e}{2 h} \cos^2(\frac{\pi x_0}{L})) </