组合振子天线磁偶特性实验研究

发布时间：2019-07-16 09:07

【摘要】：通过对组合振子的实验研究,验证了磁偶极子回路所具有的优势:能够极大地改善天线低频传输以及辐射特性,具有明显的低频补偿能力。此外,通过设置磁偶回路周长比,比较了不同磁偶回路状态下的天线特性,发现双磁偶回路对于低频特性的改善要优于单磁偶回路,后者的优势主要体现在高频。根据这一现象,采用单磁偶回路结构设计工作频带为300MHz~5GHz组合振子接收天线。
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图片说明： ０７３２１７－３Ｆｉｇ．４ＤｉａｇｒａｍｏｆＶＳＷＲ（ｖｏｌｔａｇｅｓｔａｎｄｉｎｇ－ｗａｖｅｒａｔｉｏ）图４组合振子天线驻波曲线子回路的情况下，驻波明显减小，天线驻波比小于３的起始频率由７５０ＭＨｚ降为２２０ＭＨｚ，说明磁偶极子回路可明显改善天线的低频传输特性。３．３双磁偶极子回路磁偶极子回路是组合振子天线中很重要的一个设计，前面所做的研究针对单磁偶回路，本节分析两个磁偶回路的效果。通过铜板的短接在单磁偶回路基础上形成双磁偶回路（铜板位于中心板和下极板之间），如图５所示。这样，原来的一个磁偶极子回路变成了两个（回路１和回路２），通过选择不同的铜板可变化回路１的周长Ｓ，观察对辐射场大小的影响。磁偶极子回路１的周长Ｓ随铜板的位置而变化，最大磁偶回路周长Ｓ＝Ｓ０出现在没有短接铜板的时候，即单磁偶回路状态。Ｓ／Ｓ０取不同值时的辐射场如图６所示，可以看到单磁偶回路下的主辐射场最大。已知信号源的３ｄＢ带宽为１４０～７５０ＭＨｚ，设定考察频率范围为５０～８００ＭＨｚ。对不同Ｓ／Ｓ０状态下的天线特性进行分析，得到的驻波以及辐射场频谱分别如图７和图８所示，，可以看出：相比于单磁偶回路，双磁偶回路对低频特性的改善更为明显（２４０～４８０ＭＨｚ）；而在４８０～８００ＭＨｚ的更高频段，结果正好相反。Ｆｉｇ．５Ｄｉａｇｒａｍｏｆｄｏｕｂｌｅ－ｍａｇｎｅｔｉｃ－ｄｉｐｏｌｅｌｏｏｐ图５双磁偶极子回路Ｆｉｇ．６ＣｏｍｐａｒｉｓｉｏｎｏｆｒａｄｉａｔｉｏｎａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔＳ／Ｓ０图６Ｓ／Ｓ０取不同值时的辐
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图片说明： Ｆｉｇ．４ＤｉａｇｒａｍｏｆＶＳＷＲ（ｖｏｌｔａｇｅｓｔａｎｄｉｎｇ－ｗａｖｅｒａｔｉｏ）图４组合振子天线驻波曲线子回路的情况下，驻波明显减小，天线驻波比小于３的起始频率由７５０ＭＨｚ降为２２０ＭＨｚ，说明磁偶极子回路可明显改善天线的低频传输特性。３．３双磁偶极子回路磁偶极子回路是组合振子天线中很重要的一个设计，前面所做的研究针对单磁偶回路，本节分析两个磁偶回路的效果。通过铜板的短接在单磁偶回路基础上形成双磁偶回路（铜板位于中心板和下极板之间），如图５所示。这样，原来的一个磁偶极子回路变成了两个（回路１和回路２），通过选择不同的铜板可变化回路１的周长Ｓ，观察对辐射场大小的影响。磁偶极子回路１的周长Ｓ随铜板的位置而变化，最大磁偶回路周长Ｓ＝Ｓ０出现在没有短接铜板的时候，即单磁偶回路状态。Ｓ／Ｓ０取不同值时的辐射场如图６所示，可以看到单磁偶回路下的主辐射场最大。已知信号源的３ｄＢ带宽为１４０～７５０ＭＨｚ，设定考察频率范围为５０～８００ＭＨｚ。对不同Ｓ／Ｓ０状态下的天线特性进行分析，得到的驻波以及辐射场频谱分别如图７和图８所示，可以看出：相比于单磁偶回路，双磁偶回路对低频特性的改善更为明显（２４０～４８０ＭＨｚ）；而在４８０～８００ＭＨｚ的更高频段，结果正好相反。Ｆｉｇ．５Ｄｉａｇｒａｍｏｆｄｏｕｂｌｅ－ｍａｇｎｅｔｉｃ－ｄｉｐｏｌｅｌｏｏｐ图５双磁偶极子回路Ｆｉｇ．６ＣｏｍｐａｒｉｓｉｏｎｏｆｒａｄｉａｔｉｏｎａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔＳ／Ｓ０图６Ｓ／Ｓ０取不同值时的辐射场强比较Ｆｉ
【作者单位】： 中国工程物理研究院复杂电磁环境实验室;中国工程物理研究院应用电子学研究所 高功率微波技术重点实验室;
【基金】：中国工程物理研究院复杂电磁环境实验室课题(2013E-03-1) 国防科工局基础科研项目
【分类号】：TN820

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2514981