短波天線頻率可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、短波通信作為一種傳統(tǒng)的長距離通信方式，具有所需功率小、設(shè)備簡單、成本較低、使用簡便等優(yōu)點，所以時至今日短波通信在軍事、海事、航空等領(lǐng)域仍然是不可替代的。由于短波波段的頻率較低，短波天線的尺寸較大，為了適應(yīng)通信系統(tǒng)寬帶小型化的要求，人們在短波天線的寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)方面做了比較多的研究。但是寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)有著匹配效果較差、效率較低等明顯缺點。相比之下，通過切換工作頻率實現(xiàn)寬頻帶覆蓋的可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)則能彌補這些缺點。本文的主要工作如下：
　　

2、1.對短波單極天線的寬帶可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)進行了研究和設(shè)計。研究了高度和半徑對天線的影響，選用阻抗特性較好的天線作為對象，進行后續(xù)匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。首先對天線的子頻段的匹配網(wǎng)絡(luò)進行初步設(shè)計，由于天線在高頻段和低頻段的阻抗特性差異較大，所以分別設(shè)計了不同的匹配網(wǎng)絡(luò)。在高頻段，選用了Q值法所設(shè)計出的帶寬較寬的T形匹配網(wǎng)絡(luò)，在保證S11參數(shù)小于-10dB的帶寬大于2MHz的條件下，確定了各子頻段的匹配網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的元件值。在低頻段，由于天線的輸入電抗變

3、化比較劇烈，需要采用有耗預(yù)匹配網(wǎng)絡(luò)對天線進行預(yù)匹配。首先分別嘗試預(yù)加載串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻兩種方法，并結(jié)合 S參數(shù)的仿真結(jié)果，討論了兩種方法的優(yōu)缺點。由于單純預(yù)加載電阻的方法會導(dǎo)致?lián)p耗過大，我們接下來對加載方法進行了改進，預(yù)加載具有非福斯特特性的負阻抗變換器及一個較小的電阻，兼顧了損耗和帶寬問題。
　　2.通過使用變?nèi)荻O管，實現(xiàn)了電容和電感的可調(diào)諧，進而對短波單極天線的寬帶可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)進行了實現(xiàn)。首先研究了可調(diào)諧電容和電感，使用