基于變曲線組合方法的超寬帶VHF/UHF天線設計

魏福顯　后驥

摘 要： 隨著無線電監(jiān)測業(yè)務的不斷擴展，監(jiān)測天線面臨著超寬帶化、小型化等挑戰(zhàn)。提出一種變曲線組合方法，并結合矩量法進行天線設計，設計出一款可覆蓋80～3 000 MHz的超寬帶偶極子全向天線，基于仿真數據和實測數據的結果驗證了該設計方法的有效性。

關鍵詞： 監(jiān)測天線； 矩量法； 超寬帶； 寬帶偶極子天線

中圖分類號： TN82?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）17?0061?04

Abstract： With the continuous extension of radio monitoring mission， the monitoring antennas are confronted with the challenge of ultra wideband and miniaturization. A varied curve combination method is presented in this paper to design the antennas by the aid of the method of moments. An ultra wideband dipole antenna covering 80～3 000 MHz was designed. The effectiveness of the proposed method was confirmed by the simulated data and measured data.

Keywords： monitoring antenna； MoM； ultra wideband； broadband dipole antenna

0 引 言

隨著寬帶無線電監(jiān)測設備的不斷發(fā)展，對天線的要求愈來愈高，需要天線在很寬的頻帶內（幾十倍頻內）具有全向性、平坦的阻抗特性、線極化性以及小型化，上述要求為天線研制帶來挑戰(zhàn)與機遇。眾所周知，要在垂直極化條件下實現天線的全向性，只能在單個偶極子或單個單極子[1?3]上做文章，而單個偶極子或單個單極子的帶寬僅有10%左右，在此基礎上將天線帶寬展寬到幾十倍頻，需要積極開展理論與實驗研究。

1 天線分析的基礎

6 結 論

深入研究并實現天線的超寬帶特性，對提高無線電系統(tǒng)整體性能來說具有重大意義，是提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性的有效途徑。本文利用變曲線組合技術結合矩量法進行超寬帶天線設計，仿真結果及實測結果證明本文方法的有效性，為其他頻段天線寬帶設計、微波器件寬帶設計提供方法支持。

參考文獻

[1] 林昌祿.天線工程手冊[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.

[2] KRAUS J D， MRHEFKA R J. 天線[M].章文勛，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[3] 王元坤，李玉權.線天線的寬頻帶技術[D].西安：西安電子科技大學，1995.

[4] 魯述，徐鵬根.電磁場邊值問題[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[5] 戴振鐸，魯述.電磁理論中的并矢格林函數[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[6] 哈林頓.計算電磁場的矩量法[M].北京：國防工業(yè)出版社，1981.

[7] 吳先良，焦丹，王良知.用積分方程求解散射體自然頻率的新方法[J].電子科技大學學報，1997（4）：35?38.

[8] 華夷和，徐金平.電場積分方程矩量法中具有局部連續(xù)性的基函數積分奇異性降階處理[J].電子與信息學報，2003，25（10）：1436?1440.

[9] 王少剛，關鑫璞，王黨衛(wèi)，等.求解電場積分方程的高階矩量法[J].電子與信息學報，2007，29（9）：2265?2268.

[10] 尚茨.超寬帶（UWB）天線原理與設計[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[11] 張煬，邱景輝，楊彩田.新型超寬帶天線設計[J].科學技術與工程，2012，20（12）：2825?2827.

[12] 山團彪，雷振亞，謝擁軍，等.超寬帶盤錐天線的設計[J].電訊技術，2011，51（1）：93?97.

摘 要： 隨著無線電監(jiān)測業(yè)務的不斷擴展，監(jiān)測天線面臨著超寬帶化、小型化等挑戰(zhàn)。提出一種變曲線組合方法，并結合矩量法進行天線設計，設計出一款可覆蓋80～3 000 MHz的超寬帶偶極子全向天線，基于仿真數據和實測數據的結果驗證了該設計方法的有效性。

關鍵詞： 監(jiān)測天線； 矩量法； 超寬帶； 寬帶偶極子天線

中圖分類號： TN82?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）17?0061?04

Abstract： With the continuous extension of radio monitoring mission， the monitoring antennas are confronted with the challenge of ultra wideband and miniaturization. A varied curve combination method is presented in this paper to design the antennas by the aid of the method of moments. An ultra wideband dipole antenna covering 80～3 000 MHz was designed. The effectiveness of the proposed method was confirmed by the simulated data and measured data.

Keywords： monitoring antenna； MoM； ultra wideband； broadband dipole antenna

0 引 言

隨著寬帶無線電監(jiān)測設備的不斷發(fā)展，對天線的要求愈來愈高，需要天線在很寬的頻帶內（幾十倍頻內）具有全向性、平坦的阻抗特性、線極化性以及小型化，上述要求為天線研制帶來挑戰(zhàn)與機遇。眾所周知，要在垂直極化條件下實現天線的全向性，只能在單個偶極子或單個單極子[1?3]上做文章，而單個偶極子或單個單極子的帶寬僅有10%左右，在此基礎上將天線帶寬展寬到幾十倍頻，需要積極開展理論與實驗研究。

1 天線分析的基礎

6 結 論

深入研究并實現天線的超寬帶特性，對提高無線電系統(tǒng)整體性能來說具有重大意義，是提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性的有效途徑。本文利用變曲線組合技術結合矩量法進行超寬帶天線設計，仿真結果及實測結果證明本文方法的有效性，為其他頻段天線寬帶設計、微波器件寬帶設計提供方法支持。

參考文獻

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[8] 華夷和，徐金平.電場積分方程矩量法中具有局部連續(xù)性的基函數積分奇異性降階處理[J].電子與信息學報，2003，25（10）：1436?1440.

[9] 王少剛，關鑫璞，王黨衛(wèi)，等.求解電場積分方程的高階矩量法[J].電子與信息學報，2007，29（9）：2265?2268.

[10] 尚茨.超寬帶（UWB）天線原理與設計[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[11] 張煬，邱景輝，楊彩田.新型超寬帶天線設計[J].科學技術與工程，2012，20（12）：2825?2827.

[12] 山團彪，雷振亞，謝擁軍，等.超寬帶盤錐天線的設計[J].電訊技術，2011，51（1）：93?97.

摘 要： 隨著無線電監(jiān)測業(yè)務的不斷擴展，監(jiān)測天線面臨著超寬帶化、小型化等挑戰(zhàn)。提出一種變曲線組合方法，并結合矩量法進行天線設計，設計出一款可覆蓋80～3 000 MHz的超寬帶偶極子全向天線，基于仿真數據和實測數據的結果驗證了該設計方法的有效性。

關鍵詞： 監(jiān)測天線； 矩量法； 超寬帶； 寬帶偶極子天線

中圖分類號： TN82?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）17?0061?04

Abstract： With the continuous extension of radio monitoring mission， the monitoring antennas are confronted with the challenge of ultra wideband and miniaturization. A varied curve combination method is presented in this paper to design the antennas by the aid of the method of moments. An ultra wideband dipole antenna covering 80～3 000 MHz was designed. The effectiveness of the proposed method was confirmed by the simulated data and measured data.

Keywords： monitoring antenna； MoM； ultra wideband； broadband dipole antenna

0 引 言

隨著寬帶無線電監(jiān)測設備的不斷發(fā)展，對天線的要求愈來愈高，需要天線在很寬的頻帶內（幾十倍頻內）具有全向性、平坦的阻抗特性、線極化性以及小型化，上述要求為天線研制帶來挑戰(zhàn)與機遇。眾所周知，要在垂直極化條件下實現天線的全向性，只能在單個偶極子或單個單極子[1?3]上做文章，而單個偶極子或單個單極子的帶寬僅有10%左右，在此基礎上將天線帶寬展寬到幾十倍頻，需要積極開展理論與實驗研究。

1 天線分析的基礎

6 結 論

深入研究并實現天線的超寬帶特性，對提高無線電系統(tǒng)整體性能來說具有重大意義，是提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性的有效途徑。本文利用變曲線組合技術結合矩量法進行超寬帶天線設計，仿真結果及實測結果證明本文方法的有效性，為其他頻段天線寬帶設計、微波器件寬帶設計提供方法支持。

參考文獻

[1] 林昌祿.天線工程手冊[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.

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[4] 魯述，徐鵬根.電磁場邊值問題[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[5] 戴振鐸，魯述.電磁理論中的并矢格林函數[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[6] 哈林頓.計算電磁場的矩量法[M].北京：國防工業(yè)出版社，1981.

[7] 吳先良，焦丹，王良知.用積分方程求解散射體自然頻率的新方法[J].電子科技大學學報，1997（4）：35?38.

[8] 華夷和，徐金平.電場積分方程矩量法中具有局部連續(xù)性的基函數積分奇異性降階處理[J].電子與信息學報，2003，25（10）：1436?1440.

[9] 王少剛，關鑫璞，王黨衛(wèi)，等.求解電場積分方程的高階矩量法[J].電子與信息學報，2007，29（9）：2265?2268.

[10] 尚茨.超寬帶（UWB）天線原理與設計[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[11] 張煬，邱景輝，楊彩田.新型超寬帶天線設計[J].科學技術與工程，2012，20（12）：2825?2827.

[12] 山團彪，雷振亞，謝擁軍，等.超寬帶盤錐天線的設計[J].電訊技術，2011，51（1）：93?97.