基于非福斯特匹配的雙錐有源天線研究.pdf

1、隨著無線電技術(shù)設(shè)備的小型化,狹小空間對(duì)于天線尺寸的限制,以及通信設(shè)備的寬頻帶,無論在軍用還是民用上對(duì)于寬帶小尺寸天線的需求越來越多。雙錐有源天線能夠?qū)崿F(xiàn)天線寬頻帶與小型化,在電磁兼容測(cè)試和通信中均有廣泛應(yīng)用,但我國目前對(duì)雙錐有源天線多依賴于進(jìn)口,且價(jià)格昂貴,針對(duì)這一現(xiàn)象本文將設(shè)計(jì)一種基于非福斯特匹配的雙錐有源天線。
　　本文首先介紹了基于非福斯特匹配的電小有源天線研究意義以及發(fā)展?fàn)顩r,分析了電小天線的基本參數(shù),電小天線具有極高的品

2、質(zhì)因數(shù),阻抗特性表現(xiàn)為輸入電抗大,輻射電阻小。無源匹配電小天線的方法受增益帶寬理論的限制,無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)電小天線的寬頻帶與高增益。基于非福斯特匹配的電小有源天線能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶與高增益,接著研究了實(shí)現(xiàn)非福斯特匹配電小天線的不同方法,分析了負(fù)阻抗變換器實(shí)現(xiàn)非福斯特阻抗的原理。
　　在重點(diǎn)分析了有源接收天線的增益、天線因子、噪聲特性、非線性失真以及動(dòng)態(tài)范圍相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,采用非福斯特匹配的方法設(shè)計(jì)了一種雙錐有源天線。它與現(xiàn)有的雙錐有源天

3、線相比能夠在有源網(wǎng)絡(luò)的輸入端獲得等效輸入負(fù)電容,進(jìn)而得到等效輸入增益,提高接收靈敏度。根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo),通過HFSS軟件分析了一副工作在1MHz~150MHz的雙錐電小天線,得到它的方向性及輸入阻抗,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)與之匹配的有源網(wǎng)絡(luò)。在有源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中,通過比較幾種放大器的性能特點(diǎn),選擇了高速低噪聲運(yùn)算放大器作為有源網(wǎng)絡(luò)的核心器件。與單極子天線相比,雙錐天線具有對(duì)稱性輸出的特點(diǎn),因此有源網(wǎng)絡(luò)要對(duì)雙錐天線兩臂接收信號(hào)要有相同的增益,經(jīng)過阻抗匹