天线调谐器Г形阻抗匹配网络适配HF战术鞭状天线分析
短波车载三环天线性能仿真分析
短波车载三环天线性能仿真分析李引凡;孙月光;李长勇;卜鑫【摘要】在介绍短波车载三环天线组成和结构的基础上,对短波车载三环天线和短波车载4m鞭状天线的输入阻抗、调谐匹配、方向图、最大辐射仰角和最大增益等参数指标进行了对比仿真分析后,对三环天线的性能和通信能力进行了论述.【期刊名称】《重庆文理学院学报（社会科学版）》【年(卷),期】2015(034)005【总页数】4页(P46-49)【关键词】短波通信;三环天线;输入阻抗;辐射仰角;近垂直入射天波【作者】李引凡;孙月光;李长勇;卜鑫【作者单位】重庆通信学院信息工程系,重庆沙坪坝400035;国防信息学院信息系统系,湖北武汉430010;重庆通信学院信息工程系,重庆沙坪坝400035;沈阳军区通信团,辽宁沈阳110141【正文语种】中文【中图分类】TN82短波车载三环天线是部队装备最早、应用最广泛的短波车载天线之一，主要用于短波通信车移动状态下的短波通信.车载三环天线顶部由3个平面环组成[1]，如图1所示.常见尺寸有：长3.9 m、宽1.3 m、环层厚10 cm；长3.2 m、宽1.8 m、环层厚10 cm.天线安装于一升降机上，距车顶90 cm(升起天线时)或30 cm(降下天线时)，在电台工作时，应将三环天线升起，否则天线的增益会降低，影响通信效果.天线体由直径2.5 cm的铝管构成，馈线由车尾顶部延伸上来接于离一端30 cm的边管上.天线边管中间有一个使环开路或短路的套筒，该装置一般处于闭环状态，当天线调谐器不调谐时，可以将开/闭环套筒拉开或闭合，改变天线输入阻抗，有时可改善与天线调谐器的调谐匹配.车载三环天线主要用于1.5～30 MHz的短波通信，特性阻抗50 Ω，功率容量小于1 kW，最大通信距离约为1 000 km.该天线是对传统垂直车载鞭状天线的改进，相当于鞭状天线接一个由3个水平环组成的顶负载，三环到天线调谐器间的连线相当于鞭状天线的垂直部分.文献[1]指出，采用这种水平三环结构与传统的4 m垂直鞭状天线相比可以带来几个好处：(1)三环天线降低了天线的高度，提高了车辆的通过能力和机动性；(2)三环天线的电长度大于4 m鞭状天线，改善了天线低频端的阻抗特性，有利于天线调谐器的调谐匹配；(3)三环天线水平放置在车顶，提高了近垂直方向的辐射性能，有利于克服短波通信中的“静区”效应.在基于矩量法的天线分析工具MMANA-GAL软件中对三环天线进行建模[2]，车顶离地高度2.5 m，地面电导率为10 ms/m、介电常数15.通过仿真可画出三环天线和4 m鞭状天线在1.5～30 MHz内的输入阻抗变化曲线，如图2所示.从图中可以看到，鞭状天线的输入阻抗变化平稳，全频段内仅有一个谐振点，位于18 MHz附近；三环天线的输入阻抗则具有更大的动态范围和更多的谐振点，在12 MHz、18 MHz和24 MHz附近的谐振点输入阻抗分量达到了103～104 Ω数量级.在12 MHz以下的低频段，与鞭状天线相比，三环天线的电抗分量有所改善，但电阻分量却更为恶化.图3给出了SG-230型天线调谐器[3]对三环天线808个频点以及4 m鞭状天线570个频点的匹配结果，其中令Rg=50 Ω且电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)值取全局最优解.从图中可以看到，在频段低端，由于天线具有极小的输入电阻分量和极大的输入容抗分量，其阻抗分布已超出了SG-230天线调谐器的匹配范围，因此具有极大的VSWR值.随着频率的上升，VSWR值逐渐下降，若以VSWR = 2(图3中的虚线)为适配标准且令满足该门限值的最小频点为适配频段下限，则三环天线和4 m鞭状天线的适配频段分别约为f>5 MHz和f>3.45 MHz，显然4 m鞭状天线在频段低端的匹配性能表现更佳.当然其适配频段中仍存在若干不调谐点，如三环天线在5～7 MHz、10 MHz附近等，但其所占比例在可以接受的范围以内.当f>7 MHz 时，总体的匹配情况比较理想，且两种天线的匹配性能差异不大.对比图2，从图3中还可以看到，在电阻分量具有极大值的谐振频段，天线调谐器对三环天线的匹配与其他频段并无明显差异，说明较大的输入电阻分量并不直接导致调谐困难，相反，较小的输入电阻分量更容易导致调谐失败(文献[4]中对此有所论证).虽然配接不同的天线调谐器可以使工作频段有不同的表现，但在低频段，由于输入电阻分量太低，即便调谐，天线也未必能发挥良好的性能.仿真给出了三环天线和4 m鞭状天线在1.5～30 MHz内等间隔的5个频点的H面(XOY水平面)和E面(XOZ垂直面)方向图，如图4所示.从图中可以看到，两种天线的H面方向性并不明显，基本呈现全向性，尤其在频段1.5～30 MHz的高段和低段.在频段中段，两种天线的H面方向性略微有所偏移，如图4中的B线.E面内，两种天线的最大辐射仰角和最大增益总体上随着频率的上升而增大，三环天线的最大辐射仰角接近90°，鞭状天线的最大辐射仰角小于80°，最大增益分别为6.1 dBi和3.5 dBi.仿真给出了三环天线和4 m鞭状天线在1.5～30 MHz内的最大辐射仰角变化曲线，如图5所示.从图中可以看到，f<8 MHz时，两种天线的最大辐射仰角差异不大，均为20°～30°的低仰角.随着频率上升，鞭状天线在f>17.4 MHz后获得接近80°的高辐射仰角，而后又逐渐下降；三环天线的最大辐射仰角则在起始频段上有所提前，当f>13.5 MHz时，可以获得超过70°的高辐射仰角，并在f=19 MHz附近达到最大值90°.然而，即便如此，对于要求低频段(f<12 MHz)、高仰角(Δ>70°)的NVIS 通信[5-6]而言，三环天线在最大辐射仰角这一参数上也并不满足要求，因此其用于近垂直入射天波(Near Vertical Incidence Sky-wave, NVIS)通信的能力还需进一步讨论和验证.仿真给出了三环天线和4 m鞭状天线在1.5～30 MHz内的最大增益变化曲线，如图6所示.从图中可以看到，鞭状天线的最大增益在频段高段更高，最高为f=13 MHz附近的4.3 dBi，低段次之，中段最低，最低为f=16 MHz附近的1.06 dBi，但总体而言变化比较平稳.三环天线的最大增益变化则更加剧烈：在f<13 MHz时其增益低于鞭状天线，最低达到了f=12.3 MHz附近的-10 dBi；在f>13 MHz时其增益则高于鞭状天线，最高达到f=30 MHz附近的7.7 dBi.仿真给出了三环天线在1.5～30 MHz内的不同仰角上的增益变化曲线，如图7所示.结合图2至图6的分析可以得到以下结论：(1)近距离地波通信.对于低仰角、低频段的近距离(<50 km)地波通信而言，三环天线可以在Δ<10°、f<10 MHz的条件下发挥较好的性能.虽然性能不如4 m鞭状天线，但在移动条件下采用三环天线可以使通信变得更加灵活.(2)近距离天波通信.对于高仰角、低频段的近距离(<200 km)天波通信(即NVIS通信)而言，三环天线在Δ>70°、f<12 MHz的条件下表现出的性能不佳，在低频段既无法获得高的最大辐射仰角，也无法在高仰角上获得高的增益，无助于解决短波通信的静区问题.(3)远距离天波通信.对于中高仰角、中高频段的远距离(500～1 000 km)天波通信而言，三环天线可以在30°<Δ<50°、f>12 MHz的条件下发挥出良好的性能，相比4 m鞭状天线，其性能有所提升.短波车载三环天线装备部队已接近20年，在短波机动通信中发挥了巨大的作用.然而，在使用过程中出现的通信效果差、通信距离近以及无法克服静区等问题，也进一步限制了通信战斗力的提升.对现有三环天线进行改进或重新设计新的可以克服静区的新型短波车载天线成为当务之急.可喜的是在这方面的研究已有新的成果出现和应用，可参考文献[7].【相关文献】[1] 蔡英仪，王坦．短波天线工程建设与维护[M]．北京：解放军出版社，2003.[2] 李长勇，王少华，章锋斌，等．短波车载三环天线性能仿真[J]．军事通信技术，2013，34(3)：69-72.[3] SG-230 smartuner antenna coupler: installation and operations manual [R]. SGC Inc，2000.[4] 李引凡，卜鑫，彭焰．天线调谐器Γ形/反Γ形阻抗匹配网络参数估算[J]．重庆通信学院学报，2013，32(1)：20-23.[5] 李引凡．NVIS传播的理论与实现[J]．重庆通信学院学报，2004，23(4)：55-58.[6] 李长勇，李引凡，李卫东．短波通信频率选择与天线架设[J]．重庆通信学院学报，2013，31(2)：7-10.[7] 王少华，李长勇，彭川．一种新型车载短波半环天线的仿真与分析[J]．重庆通信学院学报，2013，32(6)：4-6.。
天线调试匹配方法
通常对某个频点上的阻抗匹配可利用SMITH圆图工具进行, 两个器件肯定能搞定, 即通过串+并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配, 但这是单频的。
而手机天线是双频的, 对其中一个频点匹配,必然会对另一个频点造成影响, 因此阻抗匹配只能是在两个频段上折衷.在某一个频点匹配很容易，但是双频以上就复杂点了。
因为在900M完全匹配了，那么1800处就不会达到匹配，要算一个适合的匹配电路。
最好用仿真软件或一个点匹配好了，在网络分析仪上的S11参数下调整，因为双频的匹配点肯定离此处不会太远。
，只有两个元件匹配是唯一的，但是pi 型网络匹配，就有无数个解了。
这时候需要仿真来挑，最好使用经验。
仿真工具在实际过程中几乎没什么用处。
因为仿真工具是不知道你元件的模型的。
你必须要输入实际元件的模型，也就是说各种分布参数，你的结果才可能与实际相符。
一个实际电感器并不是简单用电感量能衡量的，应该是一个等效网络来模拟。
本人通常只会用仿真工具做一些理论的研究。
实际设计中，要充分明白Smi th圆图的原理，然后用网络分析仪的圆图工具多调试。
懂原理让你定性地知道要用什么件，多调是要让你熟悉你所用的元件会在实际的圆图上怎么移动。
（由于分布参数及元件的频率响应特性的不同，实际件在圆图上的移动和你理论计算的移动会不同的）。
双频的匹配的确是一个折衷的过程。
你加一个件一定是有目的性的。
以GSM、DCS双频来说，你如果想调GS M而又不太想改变DCS，你就应该选择串连电容、并联电感的方式。
同样如果想调D C S，你应该选择串电感、并电容。
理论上需要2各件调一个频点，所以实际的手机或者移动终端通常按如下规律安排匹配电路：对于简单一些的，天线空间比较大，反射本来就较小的，采用Pai型（2并一串），如常规直板手机、常规翻盖机；稍微复杂些的采用双L型（2串2并）：对于更复杂的，采用L＋Pai型（2串3并），比如用拉杆天线的手机。
天线设计-电感计算以及天线匹配
HF的天线主要是靠耦合场来获取能量,因此天线电感的计算和测量就显得非常重要。
HF读卡器和标签通信的等效电路图如下:其中读卡器天线匹配比较方便一些，一般匹配成50欧姆,与同轴电缆匹配，即LCR谐振在50欧姆,可以通过网络分析仪或者阻抗分析仪来调,一般调节C1,使得C1调整后，频率为13.56M时谐振在50欧姆。
当然,读卡器端的等效电路可以为串联也可以为并联。
标签端的匹配会相对麻烦些，因为标签不可能配置成50欧姆,一般就是如图所示的电容并联的模型，通过调整电容来进行匹配。
一、电感的计算和测量目前有两种方式来测量电感.1、参考设计MFRC500的匹配电路和天线的应用指南－周立功。
pdf公式如下：其中，I1是个平均值2、参考TI—13.56M系统远距离天线设计的经典笔记.pdf公式如下:该公式主要是针对方形天线,感觉像是单圈天线。
其中Side是指方形天线的中心到中心的距离,以cm为单位；Diameter是指线宽，以cm为单位。
以50cmx50cm环形，1。
5cm宽的天线为例，计算如下：做个试验:单圈天线5cmX5cm，0。
15cm宽,用这个来做标签的天线，两个公式计算下来分别为81nH和136nH，因此仅用单圈天线做读卡器倒是可以，只要天线够大；但是对于标签来说未有点不切实际，需要多绕几圈。
而且对于一般标签来说,就是直接利用天线自身的寄生电容和寄生电感产生谐振,寄生电容一般很小，根据，L就需要比较大，因为单圈天线对于标签而言也不太合适.在实际使用当中，还需要借助LCR Meter等来进行测量,一般LCR Meter设置到1Khz进行测量。
另外还可以利用LCR parameters，HP4192A or Agilent Technologies 4294A进行准确测量。
二、电容的计算非常简单,根据公式可以直接计算出电容的值，这个电容值包含寄生电容和可调电容，一般寄生电容选择跟可调电容并联的方式。
三、Q值计算,f为谐振频率，R为负载电阻，L为回路电感，C为回路电容。
vhf天线宽频匹配方法
vhf天线宽频匹配方法VHF天线宽频匹配方法引言：VHF（Very High Frequency）天线是一种用于接收和发送无线电信号的天线，通常用于电视、无线电通信和雷达等应用领域。
而天线的宽频匹配是指天线能够在一定频率范围内实现良好的匹配，以提高信号传输效果和接收灵敏度。
本文将介绍几种常见的VHF天线宽频匹配方法。
一、平行线传输线法平行线传输线法是一种常见的VHF天线宽频匹配方法。
在这种方法中，通过在传输线上添加合适的电感或电容元件，可以实现天线的宽频匹配。
具体来说，可以在天线的馈电点处串联电感和电容，以调整天线的阻抗匹配。
通过选择合适的电感和电容数值，可以使得天线在一定频率范围内保持良好的匹配。
二、天线负载调谐法天线负载调谐法是另一种常见的VHF天线宽频匹配方法。
在这种方法中，通过在天线的负载端添加一个可调谐的元件，例如可变电容或可变电感，来实现天线的宽频匹配。
通过调整可调谐元件的数值，可以使得天线在不同频率下的阻抗匹配达到最佳状态。
三、天线长度调整法天线长度调整法是一种简单而有效的VHF天线宽频匹配方法。
在这种方法中，通过调整天线的长度来实现宽频匹配。
具体来说，可以通过增加或减少天线的长度，使得天线在不同频率下的阻抗匹配更加理想。
当天线长度适合时，天线能够在一定频率范围内保持较佳的匹配。
四、阻抗转换器法阻抗转换器法是一种常用的VHF天线宽频匹配方法。
在这种方法中，可以使用阻抗转换器来实现天线的宽频匹配。
阻抗转换器是一种电路元件，可以将天线的阻抗与接收或发送设备的阻抗匹配起来。
通过使用合适的阻抗转换器，可以使得天线在一定频率范围内保持较好的匹配。
五、波导天线法波导天线是一种特殊的VHF天线，其宽频匹配方法也有所不同。
波导天线通过选择合适的波导尺寸和结构，使得天线在一定频率范围内能够实现宽频匹配。
波导天线的宽频匹配方法主要是基于波导的特性和模式，通过调整波导的尺寸和结构参数，使得天线在特定频率下的阻抗匹配得到优化。
种单极鞭状天线分析与设计
种单极鞭状天线分析与设计一、引言天线是无线通信系统中非常重要的组成部分，其作用是将无线电波转换为电磁波并向周围空间辐射出去，同时也将接收到的电磁波转换为无线电波并传送给接收器。
因此，天线的性能直接影响到无线通信系统的稳定性和通信质量。
本文将介绍一种常用的单极鞭状天线，包括其特点、原理、分析方法和设计过程等，旨在为无线通信领域的工程师和爱好者提供一些参考和指导。
二、单极鞭状天线的特点和原理2.1 特点单极鞭状天线是一种常用的天线类型，其主要特点包括：•结构简单，易于制造和安装；•适用于低频和中频段的无线通信系统；•由于是单极性天线，其辐射方向和接收方向不受限制，可在全向性范围内进行辐射和接收。
2.2 原理单极鞭状天线是一种共振天线，其原理是利用天线本身的电容和感性来构成一个简谐振荡回路，从而实现将电信号转化为电磁波并辐射出去，或者将接收到的电磁波转化为电信号并传输给接收器。
具体来说，单极鞭状天线的基本原理是电流振荡产生电磁场，电磁场在空气中形成电场和磁场的相互作用，并形成电磁波进行辐射。
而单极鞭状天线的振荡电流主要在其极点处，因此极点处的电磁波辐射最强，同时也是接收信号最强的地方。
三、单极鞭状天线的分析方法3.1 传输线模型传输线模型是一种常用的分析单极鞭状天线的方法。
其基本原理是将天线和传输线看做一个整体，通过传输线的特性参数来计算天线的阻抗和辐射功率等参数。
具体来说，传输线模型可以分为两种：开路电平传输线模型和短路电平传输线模型。
其中，开路电平模型适用于电长较小的天线，短路电平模型适用于电长较大的天线。
3.2 辐射截面法辐射截面法是另一种常用的分析单极鞭状天线的方法。
其基本原理是将天线看作一个大型扁平模型，通过计算其在垂直于极点方向上的辐射截面面积来得到其辐射功率。
辐射截面法适用于电长较大的天线，通常应用于射电望远镜和雷达天线等大型天线的分析设计中。
四、单极鞭状天线的设计过程4.1 电路分析在设计单极鞭状天线之前，需要先进行电路分析，包括：•计算天线的共振频率和阻抗；•确定天线的长度和直径；•决定天线与传输线的连接方式。
新的天线匹配技术如何让HF
新的天线匹配技术如何让HF新的天线匹配技术怎样让HF-RFID实现运行佚名19-02-19 15:51:46摘要：RF电路设计的主要困难之一是保持天线以及收发器之间的良好匹配。
在实验室中调整系统可能很方便，但实验室中的条件很少反映系统在现实世界中会遇到的情况。
安装后，系统性能会受到环境条件的极大影响，例如设计与金属或者水的接近程度。
HF-RFID[0篇]各地的电子制造商不断努力实现根本流程的自动化。
RFID天线调谐是另一个手动经过，很快就会成为历史。
RF电路设计的主要困难之一是保持天线以及收发器之间的良好匹配。
在实验室中调整系统可能很方便，但实验室中的条件很少反映系统在现实世界中会遇到的情况。
安装后，系统性能会受到环境条件的极大影响，例如设计与金属或者水的接近程度。
高频RFID(HF-RFID)应用很容易受到这种影响。
遗憾的是，传统的HF-RFID组件没有为用户提供调整设备以补偿环境条件的手段。
修整是一种耗时，手动且昂贵的工艺流程。
HF-RFID系统工作频率为13.56 MHz，受全球公认的标准管辖：ISO 14443 A/B (4，5) - 接近或者短间隔，最大约75 mm。
ISO 15693 (6，7) - 附近或者中等范围，最大约1 m。
ISO 18092 (8) - 近场通信( NFC)。
用于通信读取器到读取器或者读取器到NFC设备。
每个标准定义标签的特征，包括：物理特性射频接口(ISO 14443)初始化以及防冲突(ISO 14443)空中接口以及初始化(ISO 15693)传输协议(ISO 14443)其他协议(ISO 15693)应用程序/用户注册(ISO 15693)可以设计一个多标准浏览器与任何HF-RFID应答器(也称为标签)进展通信。
读者将可以读取以及写入标签。
在ISO 14443以及ISO 15693系统中，标签将由读取器播送的RF场的能量供电(参见图1)。
HF-RFID的各种标准随着方式的多样化而开展组织祈望利用它。
短波通信天线调谐器性能优化设计
短波通信天线调谐器性能优化设计作者：李玉龙来源：《视界观·下半月》2019年第04期摘要：通信天线调谐器在短波的应用中发挥重要作用，在舰载式、机载式、车载式、单兵式以及固定式无线电台中有着广泛应用。
短波通信天线调谐器的性能与匹配网络和调谐算法有密切关系，天线调谐器的优化就以这两个方面作为突破口，结合与其他因素的关系完成对天线调谐器的优化。
本文从这两方面出发对短信通信天线调谐器性能优化设计进行了深入的分析与研讨。
关键词：短波通信;天线调谐器;匹配网络;调谐算法一、短波通信天线调谐器的基本概念与作用天线调谐器是连接发射机和天线的一种阻隔匹配网络，它能使发射机和天线之间阻抗匹配，在任何频率上天线都有非常大的辐射功率。
其广泛用于地面、车载、舰载及航空短波电台中。
短波通信天线调谐器是短波通信系统地重要组成部分，通信天线调谐器也简称为“天调”通过控制模型控制器将电路提供的取样参数转化为数字信号，对数据进行精准计算，发射机与天线连接时，之间会产生各种阻隔，若阻抗不同步就会降低辐射功效，而在天线调谐器的作用下就会使这种阻隔匹配，大幅度提升辐射功效。
二、短波通信天线调谐器发展状况卫星通信如此发达的今天，我们的无线通信充斥着我们的生活，我们通过卫星接收各种信息转化可以被计算的数据，但是自此之前卫星技术仍然达不到完美，仍然是接收效果低，功率耗费大的窄带天线与天线调谐器的结合。
这样的无线调谐器从外界接收信号和频率，再从外界到达我们设备的过程中仍然会有巨大的阻抗，我们就需要这样的天线调谐器去匹配阻抗来提升我们接收无线信息的效率。
目前各国都在不断更新创造更先进的天线调谐器，而我国研制的H/TJA—4Π型短波自适应伸缩天线是跨越时代的壮举，该天线以“机电一体化”为设计思路，打破了“天线调谐器与窄带天线”的模式，可以适应各种不同的信号频率，从而与匹配各种阻抗，打到信息接收和辐射效率的最优化。
H/TJA—4Π型短波自适应伸缩天线具有五大优势：反馈功率小，接收效用高;目标阻抗可一直处于谐振匹配状态;该天线的制造材料先进，硬度高、刚性高、质量及轻而且携带方便随时实现天线信号高强度接收;辐射较小可以适应兼容电磁环境;具有宽带辐射特性。
鞭状天线及其在低频电场测试中的应用
鞭状天线及其在低频电场测试中的应用黄楚彬信息产业部电子第五研究所广州摘要鞭状天线用于低频电场测试文章介绍了鞭状天线的使用和低频电场测试对如何自制天线校准网络采用等效电容法进行天线校准不同的试验布置对测量结果的影响作了详细论述。
关键词鞭状天线天线校准低频电场测试概述天线是辐射场强测试过程中的输入探头接收不同频段的场强必须采用不同的天线不同天线的原理及结构差别很大。
鞭状天线一般用于 以下的电场接收天线最重要的参数是天线系数即天线的转换系数。
天线出厂时一般附有原厂校验系数但也许并不十分准确在使用过程还要定期校准有怀疑时应验证故掌握天线的校验方法十分重要。
在天线家族中鞭状天线是一个十分特殊的成员不仅结构特殊且其校验方法最方便可以采用等效电容法校准网络还可以自制不必象其它天线一样采用天线对天线的校验方法免受场地、标准天线等不确定因素的影响。
低频电场测试是的一个测试内容试验布置等因素直接影响测试结果本文根据自己的实际使用经验对以上几个方面的问题进行详细论述。
鞭状天线鞭状天线是非对称天线它测量的是电场对垂直鞭天线的效应。
对空间微弱电磁场干扰信号的检测无源鞭状天线的天线系数亦称天线有效高度在 频率范围内其天线系数从低频端到高频端约、这样即使采用当代最好的测试接收机要检测空间 以下的场强也难以实现。
故鞭状天线基本为有源自带放大电路将天线系数补偿到±以内。
规定允许使用符合规范的有源天线。
鞭状有源天线频率范围 可扩展至。
鞭状天线鞭状天线校准’‘ ●‘一’鞭状天线典型天线系数鞭状天线的校准一般采用等效电容替代法其原理如下鞭状天线是单极天线其天线杆部分可等效为一个电阻和一个电容因此校准时可将天线杆卸下用一个特制的、可模拟天线杆的型网络代替。
该型网络由电阻和一只等效容抗的电容器组成。
通过对此等效电容衰减的测量即可实现对此鞭状天线的校准。
型网络电路结构示意图见下图图中??—等效于天线容抗的电容器。
电磁兼容性测试用单极天线的杆长一般为一米等效电容 按以上原理图自制校准网络时关键点是注意外壳及连接线对带来的影响金属盒可能带来几个 的影响而一条长的屏蔽线可能带来十几个 的影响。
网分校准天线阻抗匹配
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线2/27
2. 将延长线焊接到需要调试的板子上延长线的天线接到板 载天线上延长线外包的地接在板子的地上
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线3/27
3. 在匹配天线阻抗时板载天线要与 IC 端断开在该板子 上是通过去掉 L1 来实现
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线4/27
7. 添加 Marker 点按下 Marker 按钮
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线15/27
在屏幕上点击 Marker1输入 2.4G 作为 Marker1 的频率
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线16/27
在屏幕上点击 Marker2输入 2.44G 作为 Marker2 的频率
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线17/27
网络分析仪Agilent E5071C
网分校准Agilent E5071C4/34
4. 接上接线座本教程使用 Port 1
网分校准Agilent E5071C5/34
5. 接上测试电缆扳手需要拧到弯折的状态
网分校准Agilent E5071C6/34
6. 设置频段1.8GHz ~ 2.8GHz 方法一：设置起始频率 → 设置终止频率
网分校准Agilent E5071C17/34
将校准件的 L口接在测试电缆的另一端
网分校准Agilent E5071C18/34
在显示屏的 1-PortCal 界面点击Load在左侧出现 小勾表示 Load 校准 OK
网分校准Agilent E5071C19/34
不拿掉校准件还接在L口点击Done只 有一个像素点集中在圆心上校准 OK
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线11/27
在 Display 界面下点击Num of Traces
天线调谐器反Г形阻抗匹配网络适配HF双极天线分析
理 想化 条件下 ， ￡和 Ｃ的取值 为 ０一∞ ， 因此
由（ ７ ） 式可 以得 到 Ｃ一 型反 ｒ形 网络 的 匹配 区 域 ， 如 图 ２所示 ， 表示 为 ：
Ｘ ｏ＝±， ／ Ｒ （ Ｒ ０ 一Ｒ 。 ） ． 联合 （ １ ０ ） 式和（ １ １ ） 式， 可 以得到 ：
（ １ ２ ）
∞ ｃ － √ （ 走 一 去 ） 去 一 √ （ 击 一 去 ） 去 ．
（ １ ３ ）
』 Ｘ ｎ ≥＾ ／ ／ Ｒ 。 （ Ｒ 一∞ ， ＋∞ ） ， Ｒ 。＞ Ｒ ．
ａ （ ｗ Ｃ １ ） １／ １ １
２ ０ １ ３年 ５月
重 庆 文 理学 院学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｒ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
Ｍａ ｙ， ２ ０１ ３ Ｖ０ １ ． ３ ２ ＮＯ ． ３
１ ，
（ １ ）
ｔ ｃ ＝２ ～ Ｃ １ ．
ｚ 。＝ ——－ —一 １ ， 尺 ｊ ｏ Ｊ Ｃ ｊ ∞
一
（ ６ ）
一
则 Ｌ和 Ｃ的取值 为
［ 收 稿 日期 ］ ２ ０ １ ２—１ １ —０ ３
对（ ６ ） 式 进行 整理 可得 ：
［ 作者简介］ 李引凡 （ １ ９ ７ ９一） ， 重庆人 ， 讲师， 硕 士， 主要从事军事无线电通信技术 与装备方面的研究
的匹配 ． 天 线调谐 器 阻抗 匹配 网络 的结 构形 式 和
Ｉ ｆ ＝∑２ 。 。 ，
江。
（ ２ ）
参 数设 置 ， 对 于 不 同 天 线 的 适 配 性 有 着 决 定
天线阻抗匹配原理
阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态，它反映了输人电路与输出电路之间的功率传输关系。
当电路实现阻抗匹配时，将获得最大的功率传输。
反之，当电路阻抗失配时，不但得不到最大的功率传输，还可能对电路产生损害。
阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间，等等。
例如，扩音机的输出电路与扬声器之间必须做到阻抗匹配，不匹配时，扩音机的输出功率将不能全部送至扬声器。
如果扬声器的阻抗远小于扩音机的输出阻抗，扩音机就处于过载状态，其末级功率放大管很容易损坏。
反之，如果扬声器的阻抗高于扩音机的输出阻抗过多，会引起输出电压升高，同样不利于扩，音机的工作，声音还会产生失真。
因此扩音机电路的输出阻抗与扬声器的阻抗越接近越好。
又例如，无线电发信机的输出阻抗与馈线的阻抗、馈线与天线的阻抗也应达到一致。
如果阻抗值不一致，发信机输出的高频能量将不能全部由天线发射出去。
这部分没有发射出去的能量会反射回来，产生驻波，严重时会引起馈线的绝缘层及发信机末级功放管的损坏。
为了使信号和能量有效地传输，必须使电路工作在阻抗匹配状态，即信号源或功率源的内阻等于电路的输人阻抗，电路的输出阻抗等于负载的阻抗。
在一般的输人、输出电路中常含有电阻、电容和电感元件，由它们所组成的电路称为电抗电路，具中只含有电阻的电路称为纯电阻电路。
下面对纯电阻电路和电抗电路的阻抗匹配问题分别进行简要的分析。
1.纯电阻电路在中学物理电学中曾讲述这样一个问题：把一个电阻为R的用电器，接在一个电动势为E、内阻为r的电池组上（见图1）,在什么条件下电源输出的功率最大呢？当外电阻等于内电阻时，电源对外电路输出的功率最大，这就是纯电阻电路的功率匹配。
假如换成交流电路，同样也必须满足R=r这个条件电路才能匹配。
2.电抗电路电抗电路要比纯电阻电路复杂，电路中除了电阻外还有电容和电感。
元件，并工作于低频或高频交流电路。
在交流电路中，电阻、电容和电感对交流电的阻碍作用叫阻抗，用字母Z表示。
短波通信中基站天线的选择和架设分析
短波通信中基站天线的选择和架设分析牛吉凌;罗宇;赵杨;金小艳【摘要】短波通信由于设备使用方便、通信组网灵活、价格相对低廉、系统抗毁性强等特点,成为海上舰艇与指挥中心、岸站之间的重要通信方式.短波通信的畅通与否直接决定处理突发事件的通信保障能力.如何使短波通信始终处于优良状态,是通信技术保障人员着力解决的问题.短波通信系统主要由收发信机、天线和各种终端设备组成.本文着重对短波通信中基站天线的分类、选择、架设等内容进行分析,以期提供借鉴.%HF communication, for its convenient operation, flexible communication network, relatively low cost and strong system survivability, now becomes an important communication mode of between naval vessels, command centers and shore station. Whether the HF communication is clear or not directly determines the communication guarantee capability in dealing with the emergency. How to make HF communication always in a good state is a problem that the communication technology guarantee personnel should try to solve. HF communication system mainly consists of transceiver, antenna and a variety of terminal devices. This paper focuses on classification, selection and erection of basestation antenna in HF communication, expecting to provide some reference for the technical personnel in this field.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2018(051)001【总页数】5页(P240-244)【关键词】短波通信;天线;选择;架设【作者】牛吉凌;罗宇;赵杨;金小艳【作者单位】中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都 610041;中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都 610041;中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都 610041;中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都 610041【正文语种】中文【中图分类】TN9240 引言1 短波天线的分类短波通信基于建设和维护费用相对较低﹑无须中继﹑抗毁性强等特点，已经成为世界各国中﹑远程通信的重要通信方式和保底通信手段。
天线Г型匹配网络的计算与调整
的天线等效阻抗 与馈线特性 阻抗应相等 。平时调整测 量时，乙的数值 以馈线始端处测量代替也可 以。
二 、ｒ型 匹配 网络 的计算
Ｉ１型 网络 的计算 原理 就是 把天 调 网络 和天线 等效 阻抗一起 视为一 个无源二 端 网络 ，令 网络 的等效 阻抗 ｚ （＆ ＋ｊｘｃ）等于馈线的特性阻抗 ，然后解出虚、 实 部 ，并 把天 线输 出阻抗 的测试 值 Ｚ （尺 ＋ｊｘ ）代 入 ，即可求得天调元件的数值 。ｒ型网络元件连接线路 图如 下 ：
比称 为驻波 比波 ，其倒数即为行波系数。我们在调试 中
波天线 的匹配网络时 ，理想化的状态是行波 系数或驻波
比等于 １。即在馈线终端处 向天线方 向看进 去经匹配后
干
：：丁ＷＸ＋ －￣ＷＲ（Ｒ ２－ＷＲ＋Ｘ ２）
以上所算出的值 中，两组解 中正负号 的选取得 规律 是 ：要使元器件 的值不要太大 ，有实现的可能 ，一般选 取的电感线圈 电感量应不大于６０ ｕ Ｈ，电容 器的总电容 量应 不 大 于２０００ｐＦ。
在计算 过程 中我们可 以借 助Ｅｘｃｅｌ中的计算功 能来 提高计算速度和准确率 ，这样可 以避免笔算 的繁琐和误 差 ，具体方法是 ，新建一个Ｅｘｃｅｌ表 ，在Ａ１、Ｂ１、ｃ１、 Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、分别输入 “ 、Ｒ 、 、＿厂、 Ｌ 、Ｃ 、Ｌ 、Ｃ２” ，以计算时方便看 出具体各项 的值 ， 然 后分 别
行波系数 ），是 电阻分量 的极大值。在电压波谷处 ，输
入 阻抗为纯 阻，等于ＷＫ，是 电阻分量的极小值 。
当终端不匹配时，不但馈线上各点电压不 同，而且
各点 的等效阻抗也 随电压的改变而变化。如果不匹配的
话 ，在馈线终端就会产生反射波 ，当馈线上存在反射波
天线调谐器阻抗匹配网络与调谐算法研究概要
天线调谐器阻抗匹配网络与调谐算法研究在短波通信系统中,天线的输入阻抗随频率的变化非常剧烈,因此不能通过一个参数固定的阻抗匹配网络来实现天线的阻抗匹配,通常解决方法是采用参数可变的阻抗匹配网络即天线调谐器。
传统的数字天线调谐器中,匹配网络的控制电路大多是基于单片机的实现,采用的调谐算法是通过逐次调整网络元件值来完成阻抗匹配,调谐速度慢、匹配精度低。
随着基于矢量阻抗检测的天线调谐技术的出现,开发应用于新型天线调谐器的调谐速度快、精度高的调谐算法成为新的研究课题。
本文首先回顾了天线调谐器的应用、发展等情况,对天线调谐器的主要指标、调谐元件、调谐方法等进行了介绍,分析了天线调谐器的微机控制单元和参数检测单元的基本工作原理,并对天线调谐器的最新发展成果——基于矢量阻抗检测的天线调谐技术进行了介绍。
随后对Г型匹配网络的特性进行了分析,并将分析方法扩展到对T型和П型匹配网络分析上,对各型匹配网络的调谐方法进行了阐述。
针对一款4m鞭状天线,以典型的П型匹配网络为原型,对天线调谐器中的阻抗匹配网络进行设计,对各元件组的取值范围进行了初步的估算,在不同精度、元件数和频率点等条件下对匹配网络的匹配区域进行了仿真分析。
在调谐算法设计上,采用基于直接计算的调谐算法,以获得快速调谐。
以4m 鞭状天线为匹配对象,对算法的性能和网络的匹配性能进行了仿真,获得了较好的匹配性能。
对算法中出现的匹配精度、计算误差以及如何寻找最优解等问题做了分析,提出在原有算法基础上采用最近邻域搜索算法来改善匹配性能。
同时,基于所做的分析,对网络的元件配置做了适当的调整,在相同的算法下获得了更好的匹配性能。
最后,在现有匹配网络的基础上,为了适配长天线,对匹配网络的元件配置做了进一步的调整,并将调谐网络匹配问题转化为匹配网络各元件的组合优化问题,即从匹配网络中选择接入适当的元件使得电压驻波比值最小。
本文引入遗传算法来解决这一典型的组合优化问题。
对遗传算法的基本流程进行了阐述,采用二进制编码的方式对各元件组进行编码,选择反射系数最小化为适应度函数,以4m鞭状天线为匹配对象,获得了较好的匹配效果。
天线的几个重要参数介绍
..
;
波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于 峰值 3dB 处所成夹角的宽度（天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的 一个指标，通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系）。天线垂直的波瓣宽 度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。因此，在一定范围内通过对天线 垂直度（俯仰角）的调节，可以达到改善小区覆盖质量的目的，这也是我们在网 络优化中经常采用的一种手段。
由于移动通信的迅猛发展，目前全国许多地区存在多网并存的局面，即 A、
..
;
B、G 三网并存，其中有些地区的 G 网还包括 GSM9000 和 GSM1800。为充分利用资 源，实现资源共享，我们一般采用天线共塔的形式。这就涉及到天线的正确安装 问题，即如何安装才能尽可能地减少天线之间的相互影响。在工程中我们一般用 隔离度指标来衡量，通常要求隔离度应至少大于 30dB，为满足该要求，常采用 使天线在垂直方向隔开或在水平方向隔开的方法，实践证明，在天线间距相同时， 垂直安装比水平安装能获得更大的隔离度。
;
一、天线的几个重要参数介绍
1.天线的输入阻抗
天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连 接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没 有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的 匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的 特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量，即反射系数，行波系数，驻波比 和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们 日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
二、移动通信系统中几种天线的比较及选择
天线调谐器反Γ形阻抗匹配网络适配HF双极天线分析
天线调谐器反Γ形阻抗匹配网络适配HF双极天线分析李引凡;卜鑫
【期刊名称】《重庆文理学院学报（社会科学版）》
【年(卷),期】2013(032)003
【摘要】介绍天线调谐器反Γ形阻抗匹配网络的结构形式和匹配区域；分析反Γ形网络各参数取不同值时对HF双极天线的适配性,给出参数变化随频率、VSWR 门限变化时对HF双极天线输入阻抗的适配曲线,为设计天线调谐器阻抗匹配网络和决定天线调谐器适配天线类型提供参考.
【总页数】4页(P30-33)
【作者】李引凡;卜鑫
【作者单位】重庆通信学院信息工程系,重庆沙坪坝400035;沈阳军区通信团,辽宁沈阳110141
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.8
【相关文献】
1.天线调谐器Г形阻抗匹配网络适配HF战术鞭状天线分析 [J], 李引凡
2.两种超宽带双极天线阻抗特性的FDTD分析 [J], 屠振;张广求
3.天线调谐器Г形阻抗匹配网络适配HF战术鞭状天线分析 [J], 李引凡;
4.天线调谐器T形阻抗匹配网络参数估算 [J], 李引凡;陈政;邱洪云
5.天线调谐器T形阻抗匹配网络与双极天线适配仿真分析 [J], 李引凡
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天线调谐器T形阻抗匹配网络参数估算
天线调谐器T形阻抗匹配网络参数估算李引凡;陈政;邱洪云【摘要】介绍了天线调谐器T形匹配网络的结构组成和元件配置；在给定VSWR 门限值的条件下，定量分析了匹配网络中各元件的最小取值所必须满足的取值范围，得出了合理的估算值。
对于决定网络匹配范围的各元件的最大取值，则依据天线输入阻抗的变化范围，给出了初步的估算值。
通过对以上两类参数的估算，为天线调谐器调谐算法的设计和整备性能指标的实现提供了参考依据。
%The structure form and component configuration of T⁃type matching network in antenna tuner are intro⁃duced. The value range satisfying the minimum value needed by each component are analyzed quantitatively accordingthe ap⁃pointed critical value of voltage standing wave ratio(VSWR). The reasonable estimation value was got. As for the maximum values of all the components which determins the matching domain, the preliminary estimation value was obtained according the input impedance of antenna. Through the estimation of the two sorts of parameters, the reference basis is provided for the design of tuning algorithm and performance indexes of antenna tuner.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】4页(P7-9,12)【关键词】天线调谐器;阻抗匹配网络;电压驻波比;天线输入阻抗【作者】李引凡;陈政;邱洪云【作者单位】重庆通信学院，重庆 400035;重庆星驰实业有限公司，重庆 400023;重庆通信学院，重庆 400035【正文语种】中文【中图分类】TN820.8-34天线调谐器阻抗匹配网络用于实现天线输入阻抗和发射机输出阻抗之间的匹配，以实现信号功率的高效传输[1]。
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㊀㊀由此可知， 当Ｒ ≤Ｒ ａ
（ １ ） ｉ
＜ Ｒ
（ ２ ） ｉ
时， 式（ １ １ ） 的值
Ｌ 恒大于零， 即ω １ 是关于 Ｒ ａ 的单调递增函数。 联合式（ ９ ） 和（ １ ０ ） ， 对于确定的 Ｌ ， 可画出 １ ｆ － Ｒ 曲线（ 令 σ＝ ２ ） ， 如图 ４中实线所示。图 ４中 ａ 同时给出了 １ ． ５ｍ 、 ２ ． ４ｍ 和 ４ｍ 短波鞭状天线 （ 电小天线） 的ｆ － Ｒ 虚线） 。对比 ２组 ａ 变化曲线（ 曲线可看到： 当Ｌ ０ ． ０ ５μ Ｈ时， 网络对 ３种天线 １＝ ０ ． １μ Ｈ时， 网络对 ４ｍ和 ２ ． ４ｍ 完全适配； 当Ｌ １＝ 鞭状天线适配； 当Ｌ ０ ． ２μ Ｈ时， 网络对 ４ｍ鞭状 １＝ 天线和频段高端（ ｆ ＞ ２ ５Ｍ Ｈ ｚ ） 的２ ． ４ｍ鞭状天线适 配。注意： 当Ｒ Ｒ Г形网络已无法完成阻抗 ａ＞ ｇ 后， 匹配， 可通过并联输出电容（ 形成 Π 形网络） 将Ｒ ａ 变换到图 ２ 所示区域内（ ０ ＜ Ｒ ） 进行匹配。 ≤Ｒ ａ ｇ
㊀㊀对式（ ６ ） 进行整理， 可得 Ｒ ｇ Ｒ ＝ ａ ２ １＋（ Ｃ Ｒ ） ω ｇ ２ Ｃ Ｒ ω ｇ Ｘ ＝ Ｌ ２ －ω ａ １＋（ Ｃ Ｒ ） ω ｇ
㊀㊀ 根据图 ３可以求得满足门限值 σ的 Ｌ １ 取值 （ 对应于 ｌ ｍ （ Ｚ Ｚ ） ） 需满足 ２－ １ （ ７ ）
第２ ７卷㊀第 ２期
重 庆 理 工 大 学 学 报（ 自然科学）
２ ０ １ ３年 ２月
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ３ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ） Ｖ ｏ ｌ ． ２ ７ ㊀㊀Ｎ ｏ ． ２
式中 Ｒ Ｓ ＷＲ圆的交点 Ｚ ３ 为匹配轨迹与等 Ｖ ３ 的电 阻分量， Ｒ ３ ＝
２ Ｒ ｇ （ １ ） （ ３ ） （ ２ ） Ｒ ｉ ≤ Ｒ ｉ ≤ Ｒ ｉ ） （ １ ） （ ２ ） （ ３ ）（ Ｒ ＋Ｒ －Ｒ ｉ ｉ ｉ
（ １ ３ ）
㊀㊀为简化计算， 令Ｒ Ｒ ２ ， 对于确定的 Ｌ ， 可 ａ＝ ｇ／ － （－ Ｘ ） 曲线（ 令 σ＝ ２ ） ， 如图 ５中实线所 画出 ｆ ａ 示。图 ５中虚线为 １ ． ５ｍ 、 ２ ． ４ｍ和 ４ｍ短波鞭状 天线的 ｆ － （－ Ｘ ） 变化曲线。 ａ 从图 ５可以看到， 随着 ｆ 的增大， 天线的容抗
Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎГ Ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎＩ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅＭａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇＮ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋｏ ｆ Ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ Ｔ ｕ ｎ ｅ ｒｉ ｎＭａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇＨ ＦＴ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｗｈ ｉ ｐＡ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ
（ １ ０ ） ㊀㊀为不失一般性， 应着重考虑远离目标点的阻
（ １ ） 抗点， 即Ｒ １ ０ ） 求关于 Ｒ ≤Ｒ ａ ｉ 的情况。对式（ ａ的
㊀㊀在理想条件下， Ｌ和 Ｃ的取值为 ０ ɕ， 因此 由式（ ７ ） 可 以 得 到 Ｃ－Ｌ型 Г形 网 络 的 匹 配 区
５ － ６ ］ 域［ 为（ 如图 ２所示）
Ｌ Ｉ Ｙ ｉ ｎ ｆ ａ ｎ
（ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇＣ ｏ ｍ ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎＣ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ ０ ０ ３ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｍ ｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋｏ ｆ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｔ ｕ ｎ Г ｅ ｒ ｗ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄａ ｔ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ ｎｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｍ ｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋｗ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄｉ ｎｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ Г ， ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｆ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｈ Ｆｔ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｗ ｈ ｉ ｐａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｗ ｉ ｔ ｈｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅｒ ｅ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｃ ｅｏ ｆ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａｃ ａ ｎｂ ｅｇ ｏ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｌ ｄＶ Ｓ ＷＲｉ ｎｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｅａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓｃ ａ ｎｂ ｅｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄｉ ｎｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇｉ ｍ ｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋｏ ｆ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｔ ｕ ｎ ｅ ｒ ａ ｎ ｄｉ ｎｄ ｅ ｃ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａｔ ｙ ｐ ｅｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｅ ｄｂ ｙａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａｔ ｕ ｎ ｅ ｒ ． Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ；ｔ ｕ ｎ ｉ ｎ ｇ ；ｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ
图５ ㊀Ｌ 参数适配曲线
２ ． ３ ㊀Ｃ １ 参数与天线适配 令最 后 的 匹 配 点 所 在 的 匹 配 轨 迹 经 过 点 （ Ｒ ， ０ ） ， 如图 ６所示， 其中 Ｚ ３和 Ｚ ４ 为匹配轨迹 与等 Ｖ Ｓ ＷＲ圆的交点。
（ ３ ） ｉ
图４ ㊀Ｌ １ 参数适配曲线
㊀㊀从图 ３和图 ４可以直观地看到， 随着 Ｒ ａ 的减 小或 ｆ 的增大， 要求 Ｌ的取值精度（ Ｌ ） 也越来越 １ 高， 电小天线难以匹配也正缘于此。 ２ ． ２ ㊀Ｌ 参数与天线适配 由于 Ｌ 的作用主要是抵消电小天线所呈现的 较大的容抗， 其最大取值依赖于可匹配天线的最
１ ］ ㊀㊀天线调谐器 ［ 广泛应用于短波、 中长波通信
Ｃ－ Ｃ型， 其中 Ｃ－Ｌ型由输入并联电容 Ｃ和输出 串联电感 Ｌ 组成， 如图 １所示。
系统中， 完成发射机输出阻抗与天线输入阻抗间 的匹配。天线调谐器阻抗匹配网络的结构形式和 参数设置对不同天线的适配性有着决定性影响。
１ ㊀Г 形阻抗匹配网络
１ ． １ ㊀Г 形网络结构形式
［ ２ ］ Ｌ－Ｃ型、 Ｃ－Ｌ型、 Γ形网络 包括 Ｌ－Ｌ型、
图１ ㊀Γ形阻抗匹配网络
㊀㊀收稿日期： ２ ０ １ ２－ １ ０－ ２ ９
作者简介： 李引凡（ １ ９ ７ ９ —） ， 男， 重庆人， 硕士， 讲师， 主要从事军事无线通信装备研究。
李引凡： 天线调谐器 Г 形阻抗匹配网络适配 Ｈ Ｆ战术鞭状天线分析 １ ０ ３ ㊀㊀在天线调谐器中， 为了使匹配网络参数的可
令匹配后的 Ｖ Ｓ ＷＲ门限值为 １＋ Γ σ＝ １－ Γ Ｚ ｉ －Ｒ ｇ Ｚ ｉ ＋Ｒ ｇ （ ３ ）
Γ＝
（ ４ ）
１ ． ２ ㊀Г 形网络匹配区域 令天线的输入阻抗为 Ｚ ， 则经过 Γ形网络匹 ａ 配后的输入阻抗为 Ｚ ｉ＝ １ １ ｊ Ｃ＋ ω ｊ Ｌ＋Ｚ ω ａ （ ５ ）
图３ ㊀Γ形网络匹配轨迹 １
７ ］ ， 因此有 大容抗 ［
图６ ㊀Γ形网络匹配轨迹 ２
㊀㊀此时可求得满足门限值 σ的 Ｃ 对应于 １ 取值（ （ Ｚ Ｚ ） ） 需满足 ４－ ３ Ｃ ω １ ＝２ １ １ １ － ( Ｒ Ｒ )Ｒ 槡
３ （ ３ ） ｉ （ ３ ） ｉ
Ｌ＝ 槡 Ｒ （ Ｒ ）－Ｘ ω ａ ｇ －Ｒ ａ ａ
Байду номын сангаас
（ １ ２ ）
偏导数， 得 （ ８ ） （ Ｌ ） １ ω １ ＝ ２ Ｒ ａ Ｒ －Ｒ Ｒ －Ｒ － ＋ (槡 Ｒ 槡Ｒ
（ ２ ） ｉ ａ （ １ ） ｉ ａ ａ ａ
Ｘ Ｒ （ Ｒ ） ａ≤ 槡 ａ ｇ －Ｒ ａ 式中 ０＜ Ｒ 。 ≤Ｒ ａ ｇ
重庆理工大学学报 １ ０ ４
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ８ ４ ２ ５ （ ｚ ） ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ２ ０
天线调谐器 Г形阻抗匹配网络适配 Ｈ Ｆ战术鞭状天线分析
李引凡
（ 重庆通信学院， 重庆㊀４ ０ ０ ０ ３ ５ ） 摘㊀㊀㊀要： 介绍了天线调谐器 Г 形阻抗匹配网络的结构形式和匹配区域， 分析了 Г形网络各 参数取不同值时对 Ｈ Ｆ战术鞭状天线的适配性， 给出了当参数变化随频率、 Ｖ Ｓ ＷＲ门限变化时 对Ｈ Ｆ战术鞭状天线输入电阻和输入容抗的适配曲线， 为设计天线调谐器阻抗匹配网络和决定 天线调谐器适配天线类型提供了参考。 关㊀键㊀词： 天线； 调谐； 匹配网络 中图分类号： Ｔ Ｎ ８ ２ ０ ． ８ ㊀㊀㊀㊀文献标识码： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ４－ ８ ４ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２－ ０ １ ０ ２－ ０ ４
槡
Ｒ Ｒ ａ ａ － （ ２ ） Ｒ －Ｒ Ｒ ａ ｉ －Ｒ ａ
（ １ ） ｉ
槡
)
（ １ １ ）
其能抵消的容抗却逐 逐渐减小， 而对于同一 Ｌ值， 渐增大。注意： 当Ｘ Ｒ （ Ｒ Ｒ ） 后， 形网络 Г ａ ＞槡 ａ ｇ－ ａ 已无法完成阻抗匹配， 可通过并联输出电容（ 形成 将Ｘ 所示区域内（ Ｘ ０ ） Π 形网络） ａ 变换到图 ２ ａ＜ 进行匹配。在频段低端（ ｆ ＜ ３Ｍ Ｈ ｚ ） ， 即使 Ｌ＞ １ ０ ０ Ｈ ， 网络 对 于 此 类 战 术 鞭 状 天 线 仍 然 是 难 以 匹 μ 配的。