1～4GHz寬帶接收雙錐天線設(shè)計(jì)及不同條件下天線系數(shù)校準(zhǔn)對(duì)比分析.pdf

1、本課題有兩個(gè)任務(wù)：(1)1GHz～4GHz雙錐天線的設(shè)計(jì)與制作；(2)對(duì)不同條件下天線校準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析。
　　論文首先介紹了國(guó)軍標(biāo)GJB1389A-2005《系統(tǒng)電磁兼容性要求》中規(guī)定的武器系統(tǒng)所處的外部電磁環(huán)境要求，設(shè)計(jì)IGHz～4GHz的雙錐天線就是為了滿(mǎn)足1GHz～4GHz現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的測(cè)量要求。論文使用HFSS仿真軟件對(duì)雙錐天線進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，經(jīng)過(guò)反復(fù)的優(yōu)化仿真并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有加工條件，確定了天線錐體和巴倫腔體的內(nèi)腔尺寸。此外

2、還對(duì)天線錐體是否空心以及天線錐體有無(wú)匹配終端做了仿真對(duì)比，結(jié)果表明天線錐體空心對(duì)天線電壓駐波比幾乎無(wú)影響，天線錐體終端附加匹配能夠改善天線低頻段的匹配。
　　在仿真基礎(chǔ)上完成了天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作，并對(duì)天線饋電核心部分——巴倫的性能參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量分析。對(duì)天線系數(shù)、天線增益以及天線方向圖等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量。
　　本課題所設(shè)計(jì)天線的電壓駐波比總體在3.5以下。約1.5GHz以后，天線電壓駐波比基本在2以下，在頻率2.4GH

3、z附近駐波比稍大于2，最高2.28。文中還將本課題設(shè)計(jì)的天線電壓駐波比與國(guó)外商用天線SBA9119進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明本課題設(shè)計(jì)的天線在匹配上具有一定的優(yōu)勢(shì)。
　　天線增益隨著頻率呈現(xiàn)“中間大兩邊小”的變化趨勢(shì)。在低頻段，天線長(zhǎng)度小于諧振長(zhǎng)度，屬于電小天線，天線的增益比較低。而在高頻段，天線長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天線諧振長(zhǎng)度，天線隨頻率增高開(kāi)始出現(xiàn)旁瓣，導(dǎo)致天線增益降低。天線的方向性圖H面相對(duì)較好，而E面與理論情況有一定偏差，這是因?yàn)樘炀€尺

4、寸較小，加工精度難以達(dá)到要求，從而導(dǎo)致E面方向圖出現(xiàn)惡化。
　　本文最后對(duì)200MHz～1GHz對(duì)數(shù)周期天線和本課題設(shè)計(jì)的1～4GHz雙錐天線不同條件下天線系數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。首先，分析了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境（開(kāi)闊場(chǎng)和半波暗室）對(duì)天線系數(shù)校準(zhǔn)影響。結(jié)果表明，由于地面反射的存在，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境天線系數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果一般會(huì)在自由空問(wèn)測(cè)試結(jié)果附近上下波動(dòng)，而且距離越遠(yuǎn)波動(dòng)程度越劇烈，并通過(guò)時(shí)域門(mén)技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。然后，對(duì)比分析了兩對(duì)天線的1m法、3m法和5m法校