- 易迪拓培训,专注于微波、射频、天线设计工程师的培养
超短波天线
现在讲讲超短波,其工作频率为30-300MHz,不同的设备系统工作频带不完全一样,比如:一般超短波工作在V段30-88MHz(军用),城市调频广播工作在88-108MHz,航空,空管工作在109-139MHz,高速数据传输工作在U段225-512MHz。超短波天线应覆盖30-512MHz或其中某区域。
为什么这样划分,与电波的长度,传输特性,应用场合及传输速率要求等相关的,这些天线工程师了解即可,想知道原因可以站内私聊。
超短波天线设计的难点
理想的超短波天线应是宽带,小型化,高辐射效率,较高增益,较高的功率容量天线。但实际上,天线的带宽、小型化和天线的其他电性能诸如增益、效率等常常是相互矛盾的。要提高天线的工作带宽,同时要求天线的小型化,同时要辅以宽带匹配网络电路的应用,往往要牺牲一定的增益和效率。低频段,数十MHz,电长度10米级,天线电尺寸变小后实质上属于电小天线的范畴,电小天线的阻抗特性相当恶劣,要做到宽带本身就很不容易。比如:小车上的88-108MHz天线,往往中间是加载弹簧(电感)以增加长度。所以在这么大的工作带宽内保证其有良好的匹配和相对较高的效率,发射场合用的天线,这就更加困难(PS:小车上的88-108MHz天线,手机的耳塞线也可以当天线用,因为它们都只接收,VSWR可以不考核,所以好做些)。
超短波天线的宽带设计
超短波天线均为阻抗宽带型天线,即天线的输入阻抗是频率的弱函数,以致在较大的频率范围内,VSWR较小(一般不大于3)。拓宽短波超短波天线的频率带宽有三种算途径:
1,增加振子线径,减小天线的长细比,获得较平坦的特性阻抗以拓宽带宽,比如:双极笼形天线。受工程安装复杂程度的限制,这种方式拓宽带宽是非常有限的。
2,设计与频率无关的相似性结构,以获得超带宽,比如:对数周期天线、等角双锥天线。
3,在天线上加载的方式改变天线上电流分布,并通过加载元件与天线本身的阻抗进行互补匹配,从而展宽天线的频带,比如:菱形天线。但是由于天线上加载的阻抗元件会吸收一定的电磁能量,因此采用加载技术的天线效率一般比较低,天线的增益也就无法有效提高。
这三种在聂在平老师的天线工程师手册上,有相关的资料,写得很好很全。
用的超短波天线种类
超短波天线种类繁多,常的类型主要以下五类:
1,鞭状天线。用于手持式、背负台的超短波鞭天线一般长数十厘米到1米多,工作频率为30-88MHz,功率为数W级,匹配条件下VSWR一般不大于3.5。
2,中馈鞭状天线。天线的机动性能良好(高3m),可装车,通过继电器控制底部的阻抗匹配网络,拓宽带宽,一般的工作带宽可达2倍程。天线有自动控制的匹配单元,天线稍显复杂。
3,套筒天线。单极天线外面增加套筒,可以拓宽天线的带宽,且在工作频率范围内,其方向性稳定。目前,套筒天线的带宽可达3倍频。套筒天线与中馈天线的区别在于:套筒天线底部接地,而中馈天线底部接扼流套和调谐元件,以保证中馈天线底部对地的阻抗非常大,而使天线底部电流为零,构成对地无关的天线。
4,盘锥天线。通过对天线结构的优化,在无匹配条件下可以实现5倍程频率范围内,VSWR不大于1.5;9倍程频率范围内,VSWR不大于2。但天线工作时所占空间稍大(不大于0.6m×0.6m×1.5m),可设计成伞形,收成一束。有专利显示,该类天线的最大工作带宽不少于30倍程,功率容量为KW级。
5,定向天线。超短波的定向天线,较常用的是八木天线和对数周期天线。八木天线的效率可达九成,增益高可达10dBi,但其带宽至多10%。对数周期天线有极宽的工作带宽,增加可达10dBi。定向天线一般用于定点通信,超短波接力通信等场合,很少用于移动中通信。
综上所述,鞭天线适用于手持和背负式电台,套筒天线、中馈天线、盘锥天线适用于车载舰载环境,对数周期和八木天线适用于超短波中继站等固定场合。
感谢作者的无私奉献,如若有PDF格式则更是锦上添花!
30-300mhz有什么好的监测天线方案吗,车载小型
30-300mhz有什么好的监测天线方案吗,车载小型
看看这个帖子
超宽带测向阵列天线
手机的耳塞线也可以当天线用,因为它们都只接收,VSWR可以不考核
j接收天线为啥不考核vswr?
不是必须考核项,比如:收音机,中长波的KHZ级的,加磁棒的,基本没有VSWR的要求。波长长,带宽宽,VSWR做到2或是3的要求。
申明:网友回复良莠不齐,仅供参考。如需专业帮助,请学习业界专家讲授的天线设计视频培训教程。
上一篇:中馈富兰克林天线
下一篇:Vivaldi天线的COMSOL仿真