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分形理论作为一种描述客观世界的几何工具,在短短的时间内已成功应用于许多学科。近年来分形理论在射频技术领域的应用也取得了一些有价值的成果,展示了其良好的应用前景。分形具有空间填充能力和自相似性,分形是通过迭代函数系统产生的具有自相似性的分数维结构,分形的概念可用于天线设计以实现天线的尺寸减缩和多频特性,这在军用和民用方面都有着非常广泛的应用前景。本文首先介绍了分形的应用背景,然后综述了国内外在该领域的研究现状。接着详细阐述了分形及分形维数的概念,并结合迭代函数系统分析了几种典型的分形天线的生成。本文从Koch曲线分形、树状分形、3/2Curve分形这几种最基本的分形结构入手,把这几种结构都设计成天线,然后用基于有限积分法的CST MICROWAVE STUDIO?对其阻抗特性及辐射方向图进行了仿真计算,并分别与未应用分形的普通半波振子天线相比较,观察分形对天线性能的影响,以检验分形天线小型化的效果,研究了尺寸缩减性与其分形结构的分形维数之间的关系。接着将Koch曲线和3/2Curve分形单元应用到八木天线中,通过CST MICROWAVE STUDIO?仿真软件详细研究了具有分形单元的八木天线的阻抗特性和方向图,探讨了分形单元对八木天线的横向尺寸的缩减作用,并介绍了分形单元对交叉极化的影响。选取适当的树状分形半波振子和3/2Curve分形半波振子组成对数周期天线,通过CST MICROWAVE STUDIO?仿真软件对分形对数周期天线的性能进行分析,得出反射系数、输入阻抗、方向图和增益等参数,再与一般对数周期天线的性能进行比较,观察两者参数是否一致,以检验天线小型化的效果。最后本文介绍了分形技术在微带天线中的应用,研究了Minkovski分形双层微带天线的阻抗特性和方向图特性,并与普通双层微带天线的性能进行比较,讨论了Minkovski分形对微带天线尺寸的缩减作用,同样研究了分形对交叉极化的影响。