高頻寬帶線天線小型化技術.pdf

1、高頻通信因其諸多優(yōu)點而在軍事、民用一直被廣泛應用。天線是無線通信系統(tǒng)中必不可少的重要組成部分,隨著科技的進步與人們日益增長的實時、大容量、精準的通信和日益縮小的通信設備,高頻天線較大的物理尺寸、過低的增益和效率已經(jīng)不能適應發(fā)展,這使得天線的寬帶小型化研究意義重大。線天線因其潛在的寬帶特性而被廣泛應用,通過加載諧振回路與合適的匹配網(wǎng)絡使其在實現(xiàn)小型化的同時也展現(xiàn)出寬帶特性成為可能。
　　本文從線天線的基本理論出發(fā),對高頻線天線的寬帶

2、與小型化方法進行了研究。首先簡要回顧了關于分析線天線的理論發(fā)展的歷史過程,在此基礎上分析了國內外在高頻天線小型化領域的研究概況,明確了本文的研究內容。采用一系列比較均勻的圓柱段來近似電小線天線的幾何形狀,確定了此種幾何結構模擬的分析方法。研究了幾種可用于線天線的展寬頻帶與小型化的技術。采用軟件進行優(yōu)化仿真。設計出一款在3MHz~30MHz工作的10.4米×2.3米的高頻寬帶小型化天線。它是在雙折疊單極子結構上進行LC串并混合諧振電路加載

3、、電阻加載經(jīng)遺傳算法優(yōu)化而獲得。同時按照同樣方法設計了一系列10:1、50:1、100:1的縮比模型。提出一種提高天線各項指標的設計方案并實施于100:1及50:1的縮比模型。將天線增至對生2單元時,在關心的頻段饋源阻抗為100歐姆。天線增至“十字”四單元時省去匹配網(wǎng)絡將天線連接到50歐姆同軸線上實現(xiàn)直接匹配作為天線的最終解決方案。對于解決方案100:1的縮比模型,天線尺寸為0.106m×0.046m×0.046m,線半徑r=0.000

4、8m,最大物理尺寸是工作頻段低端波長的近1/9.4,。天線不只在所關心的300MHz~3000MHz頻段內而是直到5000MHz水平面Φ-平均增益達-1.5dB以上且較好的實現(xiàn)了全向輻射。所設計的天線在不同仰角對于整個HF頻率范圍產(chǎn)生足夠均勻的輻射。最后制作了50:1的縮比模型實物并測試了其VSWR,理論與實際相符。
　　本文主要對高頻電小線天線的幾何模擬與模擬結構進行了深入的研究;分析對比了多種天線寬帶小型化技術;提出了高頻線天