基于变曲线组合方法的超宽带VHF/UHF天线设计

魏福显　后骥

摘 要： 随着无线电监测业务的不断扩展，监测天线面临着超宽带化、小型化等挑战。提出一种变曲线组合方法，并结合矩量法进行天线设计，设计出一款可覆盖80～3 000 MHz的超宽带偶极子全向天线，基于仿真数据和实测数据的结果验证了该设计方法的有效性。

关键词： 监测天线； 矩量法； 超宽带； 宽带偶极子天线

中图分类号： TN82?34 文献标识码： A 文章编号： 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

随着宽带无线电监测设备的不断发展，对天线的要求愈来愈高，需要天线在很宽的频带内（几十倍频内）具有全向性、平坦的阻抗特性、线极化性以及小型化，上述要求为天线研制带来挑战与机遇。众所周知，要在垂直极化条件下实现天线的全向性，只能在单个偶极子或单个单极子[1?3]上做文章，而单个偶极子或单个单极子的带宽仅有10%左右，在此基础上将天线带宽展宽到几十倍频，需要积极开展理论与实验研究。

1 天线分析的基础

6 结 论

深入研究并实现天线的超宽带特性，对提高无线电系统整体性能来说具有重大意义，是提高系统可靠性、稳定性的有效途径。本文利用变曲线组合技术结合矩量法进行超宽带天线设计，仿真结果及实测结果证明本文方法的有效性，为其他频段天线宽带设计、微波器件宽带设计提供方法支持。

参考文献

[1] 林昌禄.天线工程手册[M].北京：电子工业出版社，2002.

[2] KRAUS J D， MRHEFKA R J. 天线[M].章文勋，译.北京：电子工业出版社，2006.

[3] 王元坤，李玉权.线天线的宽频带技术[D].西安：西安电子科技大学，1995.

[4] 鲁述，徐鹏根.电磁场边值问题[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

[5] 戴振铎，鲁述.电磁理论中的并矢格林函数[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

[6] 哈林顿.计算电磁场的矩量法[M].北京：国防工业出版社，1981.

[7] 吴先良，焦丹，王良知.用积分方程求解散射体自然频率的新方法[J].电子科技大学学报，1997（4）：35?38.

[8] 华夷和，徐金平.电场积分方程矩量法中具有局部连续性的基函数积分奇异性降阶处理[J].电子与信息学报，2003，25（10）：1436?1440.

[9] 王少刚，关鑫璞，王党卫，等.求解电场积分方程的高阶矩量法[J].电子与信息学报，2007，29（9）：2265?2268.

[10] 尚茨.超宽带（UWB）天线原理与设计[M].北京：人民邮电出版社，2012.

[11] 张炀，邱景辉，杨彩田.新型超宽带天线设计[J].科学技术与工程，2012，20（12）：2825?2827.

[12] 山团彪，雷振亚，谢拥军，等.超宽带盘锥天线的设计[J].电讯技术，2011，51（1）：93?97.

摘 要： 随着无线电监测业务的不断扩展，监测天线面临着超宽带化、小型化等挑战。提出一种变曲线组合方法，并结合矩量法进行天线设计，设计出一款可覆盖80～3 000 MHz的超宽带偶极子全向天线，基于仿真数据和实测数据的结果验证了该设计方法的有效性。

关键词： 监测天线； 矩量法； 超宽带； 宽带偶极子天线

中图分类号： TN82?34 文献标识码： A 文章编号： 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

随着宽带无线电监测设备的不断发展，对天线的要求愈来愈高，需要天线在很宽的频带内（几十倍频内）具有全向性、平坦的阻抗特性、线极化性以及小型化，上述要求为天线研制带来挑战与机遇。众所周知，要在垂直极化条件下实现天线的全向性，只能在单个偶极子或单个单极子[1?3]上做文章，而单个偶极子或单个单极子的带宽仅有10%左右，在此基础上将天线带宽展宽到几十倍频，需要积极开展理论与实验研究。

1 天线分析的基础

6 结 论

深入研究并实现天线的超宽带特性，对提高无线电系统整体性能来说具有重大意义，是提高系统可靠性、稳定性的有效途径。本文利用变曲线组合技术结合矩量法进行超宽带天线设计，仿真结果及实测结果证明本文方法的有效性，为其他频段天线宽带设计、微波器件宽带设计提供方法支持。

参考文献

[1] 林昌禄.天线工程手册[M].北京：电子工业出版社，2002.

[2] KRAUS J D， MRHEFKA R J. 天线[M].章文勋，译.北京：电子工业出版社，2006.

[3] 王元坤，李玉权.线天线的宽频带技术[D].西安：西安电子科技大学，1995.

[4] 鲁述，徐鹏根.电磁场边值问题[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

[5] 戴振铎，鲁述.电磁理论中的并矢格林函数[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

[6] 哈林顿.计算电磁场的矩量法[M].北京：国防工业出版社，1981.

[7] 吴先良，焦丹，王良知.用积分方程求解散射体自然频率的新方法[J].电子科技大学学报，1997（4）：35?38.

[8] 华夷和，徐金平.电场积分方程矩量法中具有局部连续性的基函数积分奇异性降阶处理[J].电子与信息学报，2003，25（10）：1436?1440.

[9] 王少刚，关鑫璞，王党卫，等.求解电场积分方程的高阶矩量法[J].电子与信息学报，2007，29（9）：2265?2268.

[10] 尚茨.超宽带（UWB）天线原理与设计[M].北京：人民邮电出版社，2012.

[11] 张炀，邱景辉，杨彩田.新型超宽带天线设计[J].科学技术与工程，2012，20（12）：2825?2827.

[12] 山团彪，雷振亚，谢拥军，等.超宽带盘锥天线的设计[J].电讯技术，2011，51（1）：93?97.

摘 要： 随着无线电监测业务的不断扩展，监测天线面临着超宽带化、小型化等挑战。提出一种变曲线组合方法，并结合矩量法进行天线设计，设计出一款可覆盖80～3 000 MHz的超宽带偶极子全向天线，基于仿真数据和实测数据的结果验证了该设计方法的有效性。

关键词： 监测天线； 矩量法； 超宽带； 宽带偶极子天线

中图分类号： TN82?34 文献标识码： A 文章编号： 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

随着宽带无线电监测设备的不断发展，对天线的要求愈来愈高，需要天线在很宽的频带内（几十倍频内）具有全向性、平坦的阻抗特性、线极化性以及小型化，上述要求为天线研制带来挑战与机遇。众所周知，要在垂直极化条件下实现天线的全向性，只能在单个偶极子或单个单极子[1?3]上做文章，而单个偶极子或单个单极子的带宽仅有10%左右，在此基础上将天线带宽展宽到几十倍频，需要积极开展理论与实验研究。

1 天线分析的基础

6 结 论

深入研究并实现天线的超宽带特性，对提高无线电系统整体性能来说具有重大意义，是提高系统可靠性、稳定性的有效途径。本文利用变曲线组合技术结合矩量法进行超宽带天线设计，仿真结果及实测结果证明本文方法的有效性，为其他频段天线宽带设计、微波器件宽带设计提供方法支持。

参考文献

[1] 林昌禄.天线工程手册[M].北京：电子工业出版社，2002.

[2] KRAUS J D， MRHEFKA R J. 天线[M].章文勋，译.北京：电子工业出版社，2006.

[3] 王元坤，李玉权.线天线的宽频带技术[D].西安：西安电子科技大学，1995.

[4] 鲁述，徐鹏根.电磁场边值问题[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

[5] 戴振铎，鲁述.电磁理论中的并矢格林函数[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

[6] 哈林顿.计算电磁场的矩量法[M].北京：国防工业出版社，1981.

[7] 吴先良，焦丹，王良知.用积分方程求解散射体自然频率的新方法[J].电子科技大学学报，1997（4）：35?38.

[8] 华夷和，徐金平.电场积分方程矩量法中具有局部连续性的基函数积分奇异性降阶处理[J].电子与信息学报，2003，25（10）：1436?1440.

[9] 王少刚，关鑫璞，王党卫，等.求解电场积分方程的高阶矩量法[J].电子与信息学报，2007，29（9）：2265?2268.

[10] 尚茨.超宽带（UWB）天线原理与设计[M].北京：人民邮电出版社，2012.

[11] 张炀，邱景辉，杨彩田.新型超宽带天线设计[J].科学技术与工程，2012，20（12）：2825?2827.

[12] 山团彪，雷振亚，谢拥军，等.超宽带盘锥天线的设计[J].电讯技术，2011，51（1）：93?97.