短波宽带双环天线设计
1 引言
环天线具有结构简单、成本低、体积小、重量轻等诸多优点，广泛应用于UHF波段的电视和调频广播电台接收等场合，到目前为止已经有很多文献对环天线进行了分析。但要将其作为短波测向校准的发射天线，对环天线的有效辐射功率、工作带宽、幅度和相位不圆度都具有非常高的要求。本文提出了双环设计，有效地克服了传统单环的幅相不圆度大的缺点，同时设计了新的匹配网络提高了双环天线的有效辐射功率和带宽。通过仿真和实验验证了本文设计有效性。
2 天线的设计
环天线按尺寸分为小环天线和大环天线。若环的半径b很小，其周长
，称为小环天线。小环天线上沿电流的振幅和相位变化不大，近似均匀分布。但是在短波波段作为发射用途的环天线尺寸往往不能达到电小环尺寸要求，非电小环上电流分布呈现出不均匀性，导致了其幅相不圆度大，尤其是相位不圆度。图1~图4给出了环直径1m，线径25mm环天线远场方位面相位方向图（相位参考点：环中心），图5给出了实测相位差结果。从图中可以明显看到环天线的相位呈正弦变化，波动范围较大，可达到60度的差异，显然不能直接利用环天线作为校准天线。
图1 2MHz时相位方向图
图2 11MHz时相位方向图
图3 20MHz时相位方向图
图4 30MHz时相位方向图
图5 环天线实测相位差(freq=20MHz)
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