“分形”是法国数学家Mandelbrot于1975年提出的全新几何分支，它可有效地用于描述自然界中广泛存在的一大类Euclid几何所难以定义的复杂对象。分形具有空间填充能力和自相似属性。当把分形的概念用于天线的设计时，就得到了分形天线。分形天线具有小巧、轻便、易于匹配的优点，同时有的还具有多频带、宽频带特性，因此，它特别适合于当前宽带、超宽带通信领域。 当前，对分形单元天线的研究主要集中在对基本分形性质的了解。但在实际应用中，必须考虑到有限截取效应，即实际制作的天线是有限次迭代的结果，而不是数学上无穷迭代的概念；有限截取效应对分形天线的性能有着重大的影响，如果对基本分形不做相应的改变，往往得不到预期的性能。因此，要充分体现出分形的一系列优点，就必须做一些结构上的改变，同时考虑到实际需要，还需详细了解一些重要参数对天线性能的影响。至于分形阵列，当前的研究基本上把天线单元处理成理想的电流源，而没有考虑各单元之间的互耦，这与实际情况也有较大的差异。 本文首先研究了传统的Sierpinski单极子天线，由于它存在有限截取效应，其第二个谐振频率与第一个谐振频率之比约为3.5。文章通过将Sierpinski单极子的上半部分改成三角环，使两频率的比值下降到2.2，改进后的天线可用于GSM850和PCS双频天线的设计。 当把分形的概念直接运用到Sierpinski微带天线的时候，发现其第一个谐振频率点相对普通的三角形贴片天线有显著的提高。文章分析了其中的原因，并通过加顶层网格并截去其边角，使改进后天线的第一谐振频率显著降低，但仍有多个谐振频带，同时尺寸没有增加。 Koch单极子具有良好的性质，本文设计了一种应用于DCS+PCS频段的新型折叠型Koch单极子，通过在恰当的地方引入90°弯角，天线的高度可减小到普通λ/4单极子天线的40％，而带宽却增加到17％。 文章最后还研究了分形天线在最简单的阵列天线——八木天线中的应用，并对其进行了全阵列电磁仿真，重点是考虑各单元之间的互耦对天线性能的影响。研究结果表明，相对一般的八木天线，Koch八木天线的谐振频率显著降低，但辐射方向图仍保持类似。文章还详细给出了各主要参数对Koch八木天线性能的影响。