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： 隨著無線電監測業務的不斷擴展，監測天線面臨著超寬帶化、小型化等挑戰。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

隨著寬帶無線電監測設備的不斷發展，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，對提高無線電系統整體性能來說具有重大意義，是提高系統可靠性、穩定性的有效途徑。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：電子工業出版社，2002.

[2] KRAUS J D， MRHEFKA R J. 天線[M].章文勛，譯.北京：電子工業出版社，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，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： 隨著無線電監測業務的不斷擴展，監測天線面臨著超寬帶化、小型化等挑戰。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

隨著寬帶無線電監測設備的不斷發展，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，對提高無線電系統整體性能來說具有重大意義，是提高系統可靠性、穩定性的有效途徑。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：電子工業出版社，2002.

[2] KRAUS J D， MRHEFKA R J. 天線[M].章文勛，譯.北京：電子工業出版社，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，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： 隨著無線電監測業務的不斷擴展，監測天線面臨著超寬帶化、小型化等挑戰。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

隨著寬帶無線電監測設備的不斷發展，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，對提高無線電系統整體性能來說具有重大意義，是提高系統可靠性、穩定性的有效途徑。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：電子工業出版社，2002.

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