短波天線小型化技術(shù)研究.pdf

1、短波(HF)波段的頻率范圍是3MHz～30MHz,對(duì)應(yīng)波長10m～100m。短波無線電系統(tǒng)探測(cè)距離遠(yuǎn),有較遠(yuǎn)的中繼范圍和較強(qiáng)的抗毀性。但是目前在用的短波天線多數(shù)尺寸較大,難于運(yùn)輸、安裝和維護(hù),因此短波通信設(shè)備發(fā)展的主要挑戰(zhàn)就是天線尺寸小型化問題。小型化的短波天線是電小天線,其帶寬和效率受到尺寸的限制。因此在保證短波天線基本性能的前提下研究短波天線的小型化技術(shù)是十分必要的,也是本文研究的主要內(nèi)容。
　　本文從電小天線的基本理論出發(fā),

2、總結(jié)了電小天線的定義,整理了電小天線主要的性能參數(shù),包括:效率、增益、輸入阻抗、工作頻帶寬帶、品質(zhì)因數(shù)和增益帶寬乘積。明確了設(shè)計(jì)電小天線時(shí)優(yōu)先考慮的參數(shù),即效率、增益和帶寬?？偨Y(jié)了分析電小天線的方法,為下一步設(shè)計(jì)天線給出了理論依據(jù)。隨后本文具體討論了加載技術(shù)、分形技術(shù)和寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等常用的天線小型化技術(shù),為進(jìn)一步設(shè)計(jì)天線提供了技術(shù)資料。
　　本文提出仿照超寬帶天線的結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)了一種新型雙半球線柵結(jié)構(gòu)小型化短波天線。采用CS

3、T Microwave Studio?軟件建立模型并仿真分析。仿真結(jié)果表明該天線的-10dB阻抗帶寬為20MHz～30MHz,相對(duì)帶寬40％,工作頻帶內(nèi)效率高于90%。天線高3.3m,橫向最大尺寸3.6m。天線高度是工作頻率高頻端波長的33%,低頻端波長的22%,達(dá)到了小型化要求。制作了1:5縮比模型天線,測(cè)量了駐波比、增益等指標(biāo),與仿真結(jié)果基本一致。
　　在此設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了拓展天線帶寬的兩種方法,即集總加載和介質(zhì)加