HF全向寬帶小型化單極子天線的研究與實現(xiàn).pdf

1、單極子天線以其結構簡單、易于加工、易于安裝及全向輻射等諸多優(yōu)點得到了廣泛的應用，HF天線普遍使用了單極子天線的形式。但是，在HF頻段，有限高無加載單極子天線帶寬相對較窄，輸入阻抗隨頻率劇烈變化，難于和50Ω的同軸饋線匹配。為此，對HF頻段的單極子天線進行準分形，有效地降低了天線的諧振頻率。在準分形的基礎上，又對單極子天線進行集總元件加載以進一步增加天線的有效高度，使天線小型化。加載后，輸入阻抗變化得到減緩，這是能夠使用寬帶匹配網(wǎng)絡進行寬

2、帶匹配的前提，經(jīng)過寬帶匹配達到了天線小型化和寬帶化的設計目的。 本文就一些對電小HF單極子天線提出的更高要求，利用矩量法(MoM)、有限積分法(FIT)和遺傳算法(GA)成功地完成了準分形加載HF單極子天線的設計和仿真，同時也完成了10∶1縮比模型天線的制造和測試工作。本文系統(tǒng)地研究了實現(xiàn)電小單極子天線小型化、寬帶化設計的方法，主要內(nèi)容為： 1、提出了一種新型的準分形單極子天線，應用矩量法(MoM)詳細研究了準分形單極子

3、天線幾何結構與天線輻射特性之間的關系。 2、基于準分形單極子天線幾何結構與輻射特性之間的關系，利用矩量法、有限積分法和遺傳優(yōu)化算法設計出了高為7m的準分形加載單極子天線。加入寬帶匹配網(wǎng)絡后，對其10∶1的縮比模型天線進行了測試，在全頻率段內(nèi)駐波系數(shù)小于3，理論增益大于-9.4dB，效率大于14％。仿真結果與測試結果一致性較好。 本論文創(chuàng)造性地提出了準分形單極子天線，準分形有效地降低了單極子天線的諧振頻率，在此基礎上，再利