短波电小天线的宽带化设计
本文关键词: 短波天线 小型化 宽带化 非福斯特匹配 天线加载 宽带匹配网络 出处:《西安电子科技大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:短波通信在民用和军事领域都获得了广泛且持久的应用,随着应用环境的变化和相关技术的发展,大尺寸短波天线在许多应用场合已经变得不合时宜,目前对短波天线的小型化提出了迫切要求。本文重点研究在减小短波天线尺寸后如何保障其工作带宽满足使用要求的问题。由于小型化的短波天线通常都属于电小天线的范畴,因此本文的研究对象可以具体为短波电小天线的宽带化设计。论文在第二章重点介绍电小天线的基本概念与理论。在第三章介绍电小天线的常用宽带化技术,重点介绍两种技术方案:一种是综合非福斯特匹配和宽带匹配网络设计的有源宽带匹配方法;另一种是综合天线加载和宽带匹配网络设计的无源宽带匹配方法。紧接着在第四章和第五章分别给出了基于有源宽带匹配方法和无源宽带匹配方法的设计实例。单极子天线和法向模螺旋天线在短波天线中属于应用广泛并且结构简单、分析简便的类型,为了降低设计难度同时突出设计过程,本文在设计时以这两种天线为例,使用有源宽带匹配方法设计了一副工作在5-15MHz频带内的单极子天线,天线高2m,在整个频带内驻波比小于2,水平方向上增益大于-3d Bi;使用无源宽带匹配方法设计了三副工作在5-15MHz频带内的法向模螺旋天线,第一副天线高2m,第二和第三副天线高3m,天线在整个频带内驻波比都小于3,水平方向上增益不低于-17d Bi。本文在设计实例中给出了完整的设计过程,并且对设计步骤进行了总结,对设计中的一些问题进行了分析。
[Abstract]:Shortwave communication has been widely and persistently applied in civil and military fields. With the change of application environment and the development of related technology, large size shortwave antenna has become anachronistic in many applications. At present, the miniaturization of shortwave antennas is urgently required. This paper focuses on the problem of how to ensure the bandwidth of shortwave antennas to meet the operational requirements after reducing the size of shortwave antennas. The miniaturized shortwave antennas are usually electric. The category of small antennas. Therefore, the research object of this paper can be the broadband design of the shortwave small antenna. In the second chapter, the basic concept and theory of the small antenna are introduced. In the third chapter, the common broadband technology of the small antenna is introduced. Two technical schemes are emphatically introduced: one is an active broadband matching method which integrates non-Foster matching and broadband matching network design; The other is the passive wideband matching method based on integrated antenna loading and broadband matching network design. Then, in chapter 4th and 5th, the design examples based on active broadband matching method and passive broadband matching method are given. Monopole antenna and normal mode helical antenna are widely used in shortwave antenna and have simple structure. In order to reduce the design difficulty and highlight the design process, this paper takes the two antennas as an example. An active wideband matching method is used to design a monopole antenna operating in the 5-15MHz band. The antenna is 2m high, the standing wave ratio is less than 2 in the whole frequency band, and the horizontal gain is greater than -3dBi. Three pairs of normal mode helical antennas working in the 5-15 MHz frequency band are designed by using passive broadband matching method. The first pair of antennas are 2 m high and the second and third pair antennas are 3 m high. The VSWR of the antenna is less than 3 in the whole frequency band, and the gain in horizontal direction is not lower than -17d Bi. in this paper, the complete design process is given in the design example, and the design steps are summarized. Some problems in the design are analyzed.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN822.3
【共引文献】
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,本文编号:1474147
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