小型化寬帶短波天線的研究.pdf

1、在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中，短波通信起著極其重要的作用。天線作為無線電波接收和發(fā)射的出入口，性能是否良好直接影響著整個(gè)通信系統(tǒng)的質(zhì)量。對(duì)于短波天線來說，一方面由于波長(10m～100m)很長，導(dǎo)致該頻段的天線尺寸一般較大，大尺寸成為了短波天線被廣泛應(yīng)用的一大阻礙;另一方面，現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)對(duì)短波天線的頻帶寬度也有很高要求。針對(duì)短波天線的這一現(xiàn)狀，遼寧普天數(shù)碼股份有限公司委托大連海事大學(xué)天線微波研究所研發(fā)小型化寬帶短波天線，筆者參與了該項(xiàng)目的研

2、發(fā)并對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)形成了論文。
　　本文在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上，對(duì)短波天線的小型化和寬頻帶技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和仿真運(yùn)算，對(duì)不同的天線結(jié)構(gòu)提出了不同的優(yōu)化方法。論文的主要工作如下:
　　(1)在傳統(tǒng)的法向螺旋天線的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款變螺距雙線螺旋天線，既保留了螺旋天線的小型化特點(diǎn)，又對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使其工作帶寬變寬。在經(jīng)過對(duì)其結(jié)構(gòu)大量的仿真和參數(shù)的優(yōu)化后，最終實(shí)現(xiàn)了在2MHz～30MHz的良好匹配且滿足了短波天線小型化的要

3、求。
　　(2)為了改善短波通信中存在盲區(qū)的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一款以天波形式傳播的半環(huán)鞭天線。采取MATLAB和HFSS聯(lián)合仿真的這樣一種較新穎的仿真方法，利用在MATLAB中編寫的遺傳算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)天線所加載的集總元件參數(shù)的優(yōu)化，優(yōu)化后通過無源匹配網(wǎng)絡(luò)，最終達(dá)到了小型化和寬頻帶的要求。另外利用了EBG結(jié)構(gòu)有效的改善了其方向性。
　　(3)重點(diǎn)研究了基于負(fù)阻抗變換器的有源匹配網(wǎng)絡(luò)這種使天線小型化和寬頻帶的技術(shù)，對(duì)單極子進(jìn)行了有源匹配