匹配网络两种设计方法的对比研究
2012-09-27李俊理郭东洋李鹤言
电子设计工程 2012年4期
李俊理,李 萍,郭东洋,李鹤言
(武警工程大学 通信工程系,陕西 西安 710086)
匹配网络两种设计方法的对比研究
李俊理,李 萍,郭东洋,李鹤言
(武警工程大学 通信工程系,陕西 西安 710086)
电小天线的阻抗特性非常恶劣,与传输线匹配相当困难,如果是宽带匹配更是难上加难,同时其效率非常低。因此,找到合适的匹配网络的设计方法就很重要了。为了找到较好的设计匹配网络的方法,以某电台的单极子鞭状天线匹配网络的设计为例,通过对匹配网络的两种常见得出方法--理论计算和软件仿真进行了研究,对比分析了误差出现的原因,为匹配网络的研究方法提供了思路。
电小天线;单极子天线;匹配网络;软件仿真
无线电发射机必须通过辐射元件将射频功率发射出去。一般来说,发射机功率级的输出阻抗是相对不变的,而天线辐射单元的阻抗则是频率、天线型式、天线长度,以及周围环境的函数。为了将射频功率有效地辐射出去,往往必须引入天线匹配网络,使天线获得调谐并与发射机功率级匹配。
为使发射机和天线实现匹配而引入的匹配网络必须确立这样的匹配条件,即匹配网络加上天线后的输入阻抗Zin=Rb+jXb必须满足[2]:Rb=Ri,Xb=0。 其中Rb、Xb分别为输入电阻和输入电抗,Ri为发射机输出阻抗。
1 理论计算

根据传输线理论,已知长度为l的均匀有耗开路线的输入阻抗为:

下面分别计算振子的特性阻抗、衰减常数和相移常数。
已知均匀双线的特性阻抗为

式中,a是导线的半径,D是线间距离。……
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