短波天線寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、對(duì)于無(wú)線通信系統(tǒng)而言，天線是一個(gè)非常重要的組成部分。天線的輸入阻抗會(huì)隨著輸入信號(hào)頻率以及周圍環(huán)境因素的改變而改變，輸入阻抗的變化導(dǎo)致天線與發(fā)射機(jī)之間失配。阻抗匹配態(tài)反映了輸入電路與輸出電路之間的功率傳輸關(guān)系。當(dāng)電路實(shí)現(xiàn)阻抗匹配時(shí)，將獲得最大功率傳輸。因此，匹配問(wèn)題對(duì)于天線設(shè)計(jì)具有極其重要的意義，是天線系統(tǒng)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。通常在天線和饋源之間加匹配電路可實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。短波通信作為一種傳統(tǒng)的長(zhǎng)距離通信方式，短波天線的寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)有較多的研

2、究。對(duì)于短波天線，使用寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到寬頻帶特性，然而短波寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)困難，通常匹配效果差、效率較低。本文針對(duì)這一難題，設(shè)計(jì)了一種分段匹配網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將所需匹配的頻率范圍劃分為很多子區(qū)域，通過(guò)對(duì)每個(gè)子區(qū)域的窄帶范圍進(jìn)行匹配，并通過(guò)頻率選通開(kāi)關(guān)切換不同的工作頻率所對(duì)應(yīng)的匹配網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)寬頻帶匹配。具體來(lái)說(shuō)，本文的主要工作如下：
　　1.根據(jù)匹配網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的約定，設(shè)計(jì)了一種通用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用遺傳算法設(shè)計(jì)了短波天線的分段寬帶匹

3、配網(wǎng)絡(luò)。對(duì)一副高3米、直徑為3厘米的短波單極子天線進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量,并選取了天線阻抗特性較差的低頻段為例進(jìn)行匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了仿真以及實(shí)物加工，并進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量，有效的改善了低頻段的阻抗特性。
　　2.使用插值法計(jì)算子頻段匹配網(wǎng)絡(luò)的元件值。假定相鄰中心頻率的匹配網(wǎng)絡(luò)中的同一元件的數(shù)值具有一定的連續(xù)性，滿足某一函數(shù)關(guān)系。以子頻段的中心頻率作為插值基點(diǎn)，頻點(diǎn)上的元件值作為函數(shù)值，構(gòu)建近似函數(shù)來(lái)計(jì)算其他頻段的匹配網(wǎng)絡(luò)元件值