沙永勝 史智慧
【摘要】 設(shè)計(jì)了一種新型小型化短波寬帶接收天線,該天線工作頻率為5MHz~15 MHz,天線通過傳輸線變壓器以及交叉螺旋天線等技術(shù),有效的達(dá)到阻抗匹配,提高天線增益,使得天線總體高度控制在3m,非常適于艦載使用。
【關(guān)鍵詞】 寬帶天線 傳輸線變壓器 阻抗匹配 螺旋天線
一、短波寬帶天線的技術(shù)現(xiàn)狀
常用的幾種短波寬帶天線作以簡介:(1)對(duì)數(shù)周期天線,采用天線的結(jié)構(gòu)尺寸按一特定比例變換,天線電性能的變化保持很小,這樣將使天線具有良好的寬頻帶性能。但是占用面積較大。(2)行波加載天線,它是利用導(dǎo)線天線末端接匹配負(fù)載來消除發(fā)射波而構(gòu)成的,使天線上的電流分布變?yōu)樾胁ǚ植迹秉c(diǎn)是增益較低 ,同時(shí)架設(shè)面積大。(3) 多點(diǎn)加載寬帶偶極天線,通過多點(diǎn)加載阻抗,獲得更寬的工作頻帶,應(yīng)用寬帶傳輸線變壓器達(dá)到阻抗匹配,但偶極子每臂長度三十多米長,適合于地面架設(shè)。
二、短波寬帶天線的設(shè)計(jì)分析與調(diào)試
基于現(xiàn)有的寬帶天線技術(shù),結(jié)合應(yīng)用了多種寬帶天線技術(shù),利用各種不同技術(shù)的長處,從而獲得具有寬帶性能的天線。設(shè)計(jì)的新型短波寬帶天線,主要采用了以下幾種展寬頻帶的途徑以及提高天線增益的方法。
(1) 加粗天線振子導(dǎo)體直徑。(2)傳輸線變壓器技術(shù)。(3)螺旋天線技術(shù)和阻抗匹配技術(shù)。(4) 磁環(huán)扼流技術(shù)。
由于同軸電纜屬不平衡傳輸線,如將其直接連接,則同軸電纜的外導(dǎo)體(屏蔽層)就有高頻電流流過(而按同軸電纜傳輸原理,高頻電流是在電纜內(nèi)導(dǎo)體流動(dòng)的,外導(dǎo)體是沒有電流的),這樣就會(huì)影響天線的效率。 因此,就要在天線和電纜之間加入平衡不平衡轉(zhuǎn)換器,把流入電纜外導(dǎo)體層的高頻電流扼制掉。采用將電纜繞制并穿過高導(dǎo)磁率的磁環(huán),可以有效的抵制電纜外導(dǎo)體的電流,提高天線的輻射效率。
三、結(jié)論
根據(jù)以上理論及實(shí)際調(diào)試,成功設(shè)計(jì)出了一種工作頻率范圍為5MHz~15MHz,天線體長度2.8m,天線總長度為3m的短波寬帶鞭狀天線。天線采用了傳輸線變壓器及加粗天線振子導(dǎo)體直徑展寬阻抗帶寬技術(shù),交叉螺旋天線技術(shù)提高天線增益,縮短天線長度,同時(shí)進(jìn)行阻抗匹配;有效的控制了天線的總體高度,改善了天線的阻抗特性,拓寬天線的阻抗帶寬;滿足了使用要求。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 周朝棟,王元坤,周良明,編著. 《線天線理論與工程》. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1988
[2] 林昌祿主編. 《天線工程手冊(cè)》. 北京:電子工業(yè)出版社,2002
[3] 林昌祿主編. 《近代天線設(shè)計(jì)》. 北京:人民郵電出版社,1990