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正文摘录:

2007年第5期总第244背负式短波天线宽带匹配网络的设计曹卫平，杨晓辉(桂林电子科技大学广西桂林541004)摘要：介绍了结合实频数据法和直接优化法的思想，利用一个简单的CAD工具——smith圆图工具，来构建宽带匹配网络的综合方法。并将该A-法应用于工程设计中，设计出一个应用于2.4m天线的宽带匹配电路。从效率的角度出发，我们将频带分为2段，一段为6～10MHz，另一段为10~30MHz，并进行了工程实现和测试，在6～30MHz内VSWR~3，天线的效率和增益均达到了所要求的指标。关键词：实频数据法；直接优化法；Smith圆图工具；背负式短波天线中图分类号：TN822’.3文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)05—035—03TheDesignofHFWidebandMatchingNetworkApplyingtoManpackAntennaCAOWeiping，YANGXiaohui(GuilinUniversityofElectronicTechnology。Guilin，541004.China)Abstract：Thispaperintroducesthethoughtofcombiningtherealfrequencymethodandthedirectoptimizationmethod。proposesafastandeffectivecomprehensivemethodtOconstructwidebandmatchingnetworkbyutilizin【gasimpleCADtool——SmithChart.ApplyingthemethodtOengineering，aWBMNapplicabletO2.4mantennaisdesigned.Inviewofanten—na’sefficiency，thispaperdividesthefrequencybandintotwoparts：6～10MHzand10~30MHz，theengineeringrealizationandtestresultsaregiven，VSWRislessthan3in6～30MHz，theefficiencyandgainofantennahaveattainedourreauire—ments.tKeywords：realfrequencymethod；directoptimizationmethod；Smithcharttool；manpackantennal短波天线的技术指标在现代军事通信领域中，软件无线电技术已成为一项重要的研究内容。软件无线电需要一系列尖端技术来支持，其中一项重要的技术就是宽带天线技术。1.1技术指标在现代通信日夜发展的今天，随着通信频率的加宽，对通信设备的要求越来越高，如何在宽频带范围内进行良好通信的问题，引起了人们的极大关注。在矿井、坑道等条件下也要求体积尺寸较小的天线。近年来，由于天线的使用范围扩大，根据使用的目的、场合等不同情况，对其小型化的要求是各种各样的。因此短波通信天线必须具有宽的工作频带、高的辐射效率、稳定的辐射方向图、小的天线尺寸和便于安装的性能。希望达到的技术指标如下：(1)频段：6～30MHz；(2)2.4m鞭带天线；(3)电压驻波比：小于3.0；(4)天线效率：10％～70％；收稿日期：2006—07—12(5)增益：一7～2dBi。1.2展宽天线频带的方法展宽天线频带的方法通常有以下几种：(1)宽带振子天线。这种天线的几何尺寸往往都比较大；(2)采用加载的办法。通常在天线上加入适当的阻抗，使天线获得几个倍频程的宽带特性。由于加载天线需要加入一定的电阻，因而降低了天线的增益；(3)采用宽带匹配网络的办法。当天线尺寸限定时，采用宽带匹配网络来获得天线的宽带特性是一种十分有效的方法。由于网络引入一定的插入损耗，因此设计宽带匹配网络时，在频带内必须兼顾驻波和增益；(4)以上方法混合使用。本文选择鞭带天线(2.4m)作为负载，采用宽带匹配网络与加载相结合的方法，在6～28MHz频段上对天线进行匹配设计，达到了良好的匹配效果。由图1中可以看出：天线的阻抗特性曲线集中在Smith圆图的右边，并且远离Smith圆图的中心点，天线呈高阻抗特性。2宽带匹配网络的设计方法宽带匹配网络的设计方法大体分为2类：解析设计法35