短波天線寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、對于無線通信系統(tǒng)而言，天線是一個非常重要的組成部分。天線的輸入阻抗會隨著輸入信號頻率以及周圍環(huán)境因素的改變而改變，輸入阻抗的變化導(dǎo)致天線與發(fā)射機之間失配。阻抗匹配態(tài)反映了輸入電路與輸出電路之間的功率傳輸關(guān)系。當電路實現(xiàn)阻抗匹配時，將獲得最大功率傳輸。因此，匹配問題對于天線設(shè)計具有極其重要的意義，是天線系統(tǒng)中一個重要的環(huán)節(jié)。通常在天線和饋源之間加匹配電路可實現(xiàn)阻抗匹配。短波通信作為一種傳統(tǒng)的長距離通信方式，短波天線的寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)有較多的研

2、究。對于短波天線，使用寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)可以達到寬頻帶特性，然而短波寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計困難，通常匹配效果差、效率較低。本文針對這一難題，設(shè)計了一種分段匹配網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將所需匹配的頻率范圍劃分為很多子區(qū)域，通過對每個子區(qū)域的窄帶范圍進行匹配，并通過頻率選通開關(guān)切換不同的工作頻率所對應(yīng)的匹配網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)寬頻帶匹配。具體來說，本文的主要工作如下：
　　1.根據(jù)匹配網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的約定，設(shè)計了一種通用的拓撲結(jié)構(gòu)，利用遺傳算法設(shè)計了短波天線的分段寬帶匹

3、配網(wǎng)絡(luò)。對一副高3米、直徑為3厘米的短波單極子天線進行了實地測量,并選取了天線阻抗特性較差的低頻段為例進行匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。對所設(shè)計的電路進行了仿真以及實物加工，并進行了實際測量，有效的改善了低頻段的阻抗特性。
　　2.使用插值法計算子頻段匹配網(wǎng)絡(luò)的元件值。假定相鄰中心頻率的匹配網(wǎng)絡(luò)中的同一元件的數(shù)值具有一定的連續(xù)性，滿足某一函數(shù)關(guān)系。以子頻段的中心頻率作為插值基點，頻點上的元件值作為函數(shù)值，構(gòu)建近似函數(shù)來計算其他頻段的匹配網(wǎng)絡(luò)元件值