一种改进的双锥天线的研究与设计-易迪拓培训.PDF

第二部分 微波毫米波天线与散射 一种改进的双锥天线的研究与设计 朱杰 焦永昌 罗旋 黄攀 江晖 （西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室，陕西西安，710071） 摘要：本文研究并设计了一种改进的双锥体天线。该天线在典型双锥天线的基础上，通过在锥体上连接一个圆 柱体，使天线的阻抗带宽达到6 倍频，其带宽约为0.6—3.5GHz。仿真和实际测量结果说明了该方法是正确可行的。 关键字：双锥天线，宽带 Investigation and Design of an Ameliorative Biconical Antenna Zhu Jie, Jiao Yong Chang, Luo Xuan, Huang Pan, Jiang Hui (National Laboratory of Antenna and Microwave Technology, Xidian University Xi’an Shanxi, 710071, China) Abstract: This paper presents the investigation and design of an ameliorative biconical antenna. Based on the classical biconical antenna, a 6:1 bandwidth approximately from 0.6GHz to 3.5GHz is obtained by connecting a cylinder with the cone. Both the results of simulation and measurement indicate the validity of this method. Key Words : biconical antenna, broadband 1 引言 2 双锥天线的分析 随着无线通信的迅速发展，人们对无线电通信设 普通振子天线的输入阻抗随电长度而变化的剧 备也提出了更高的性能要求，不仅要求高质量的传输 烈程度主要取决于天线特性阻抗。特性阻抗越大，输 语言、文字、图像、数据等信息，而且还要求设备宽 入阻抗随电长度的变化就越剧烈，天线的阻抗带宽就 带化、共用化。天线是辐射和接收电磁波的部件，是 越窄；反之，特性阻抗越小，天线的阻抗带宽就越宽。 无线电系统中重要的组成部分。双锥天线由于较好的 振子天线的特性阻抗主要取决于长细比 ， 宽频带特性，被广泛用于VHF、UHF波段，无限长的 2ln( 2l / a ) ，其中a 是天线振子臂的长度，l是天线 双锥天线可以得到输入阻抗、方向图均与频率无关的 臂的振子天线的半径。 越大，天线的特性阻抗就越 特性，而实际中有限长的双锥天线，由于终端反射而 大。因而，在同样的长度的条件下，粗振子天线具有 不具有这种频率无关的特性，其宽频带特性会受到一 较宽的工作频带。但由于架设上的困难，仅仅采用加 定的影响，因而为了拓宽天线的带宽，人们对典型双 粗天线直径的办法获得较宽的工作频带是不现实的。 锥天线做了很多的改进，包括同轴双锥天线[1]，盘锥 因此要采用一种有别于普通圆柱状振子天线的宽带 天线，加载双锥天线[2]，V型天线等，使得天线的阻 天线，即双锥天线。 抗带宽有很大的改善。本文对典型双锥天线做了进一 典型的双锥天线如图1所示，其中l是锥体的长度， 步的改进，通过在锥体上连接一个圆柱体，以降低其 上锥体的半锥角为q1 ，下锥体的半锥角为p q2 。锥 终端反射波的影响，从而有效的改善了阻抗带宽，在 体外部空间可以分成内外两个区域，q q q 、0