基于RLC集总加载的鞭状宽带天线设计

王瑞玲

（中国电波传播研究所，河南 新乡 453003）

0 引 言

随着跳频扩频技术的不断发展，现代高频通信系统对天线的辐射性能与工作带宽的要求也越来越高。鞭状天线是全向辐射的特殊天线，由于其体积小、性能稳定、抗风性能好，因此适合在移动载体上安装使用，是短波、超短波电台进行移动通信时最常用的天线。但天线小型化和输入阻抗在频带内变化平稳的趋势限制了其发展，加载技术是天线工程中常用的小型化与宽带化方法，通过在天线的适当位置加载电阻、电抗或导体等来改善天线中的电流分布，以改善单极天线的带宽特性[1,2]。

1 天线结构组成

本文设计了收、发两种鞭状天线，其技术指标略有不同，发射天线要求驻波比≤3，接收天线要求驻波比≤2。设计时遵循通用化和模块化原则，收、发两种天线尽量采用相同或相近的结构形式，材料选用相同的品种及规格，功能相似的零部件尽量采用相同的尺寸。两种天线的组成单元相同，均由辐射体、上加载单元、下加载单元、阻抗匹配器以及地网组成。

图1 天线结构

2 原理及框图

鞭天线的工作原理和有限导电平面上的单极天线相同[3]。但单极天线输入阻抗在3～30 MHz内变化剧烈，不能满足宽带发射要求。为了改善单极天线的带宽特性，可以采用多种方法展宽带宽，如加粗振子、采用多谐振形式以及沿振子线集总或分布加载等。考虑到工程实现的可行性和性价比，可采用集总加载方式展宽带宽，其天线电路原理如图2所示。……