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应急通信跨段中继套筒单极子天线设计

2013-09-13徐卫华朱守正

楚雄师范学院学报 2013年6期

徐卫华,朱守正

(1.楚雄师范学院物电系,云南 楚雄 675000;2.华东师范大学信息科学技术学院,上海 200241)

引言

在森林防火巡逻和应急通信中,为了增强抗谐波干扰能力,经常使用V/U跨段中继构成通信系统;在业余无线电爱好者 (HAM)中,也存在数量不少的V/U跨段中继台,以及大量V/U双段双守的电台。这些通信系统中的车载和移动终端所使用的V/U双段天线,通常是鞭状直立天线。为了获得双段特性和阻抗匹配,鞭状天线通常需要在单极子天线的基础上增加阻抗匹配网络或者进行中间段的加载;为了获得足够的增益,还必须增加天线的长度。例如,现有品牌天线 (DIAMOND:NR-770R)的长度为1.02m,这样的高度显然不利于车载和移动。若上述V/U双段天线采用套筒天线,则总长度将降低。但是地板的尺寸对天线的输入阻抗和辐射方向图有很大影响;并且地板半径通常取不到一个波长到数个波长,[1—3]很大的地板成为不利因素,如文献设计了一付工作于200-700MHz频段的套筒单极子天线,地板为3.0m×3.0m的铝板。[4]因此如何减小地板甚至在某些情况下取消套筒以外的地板就变得很有意义。[5—6]

1 天线设计

1.1 天线结构

对单极子天线提高馈电点并附加套筒即构成套筒单极子天线 (如图1)。该天线具有超过一个倍频程的带宽,总长度通常取为工作频段下限频率所对应波长的1/4。[7]在文献中,提出了在天线底部增加套套筒取消地板的方案,但需要增加阻抗匹配网络。[8]特别注意的是,文献提出:套筒天线还具有双频带特性,即虽然在频段内某些频率上驻波值较大,但在高低两个频率之间具有较低的驻波值。……

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