第３期２０１１年６月
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一种新型ＶＨＦ双频宽带高增益全向天线吴荣远，曾百华，黄武装（中国电子科技集团公司第７研究所，广州５１０３１０）
摘要：提出了一种工作在ＶＨＦ频段的双频宽带中馈垂直极化高增益全向天线。天线采用中馈套筒天线结构形式，在天线上、下辐射体中部分别串接一个高频倒相线圈，天线底部加同轴扼流圈的设计方案。该天线在３０ＭＨｚ～１１０ＭＨｚ和１７６ＭＨｚ一３００ＭＨｚ频带内具有良好的辐射特性，水平面增益为２—６ｄＢｉ。
关键词：ＶＨＦ；双频；宽带；中馈天线；垂直极化；全向天线中图分类号：ＴＮ８２文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－５６９２（２０１１）０３．３０８—０３
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０引言某通信系统需要使用一种ＶＨＦ双频段（３０ＭＨｚ一１１０ＭＨｚ和１７６ＭＨｚ一３００ＭＨｚ）的高增益垂直极化全向天线。一般双频垂直极化全向天线，均采用底馈直线阵形式【ｌ’２］。这类双频天线须遵循３倍频谐振的设计原则，天线辐射单元长度一般取低端频率的０．５ｋ，高端频率的１．５入。在高频端工作时，只需在天线体中部加一个倒相线圈，构成一种串联馈电型二元直线阵天线。如１５０ＭＨｚ／４５０ＭＨｚ双频全向天线，天线辐射体是一段长度为０．５入。∞Ｍｍ，即１．５入。∞№的辐射振子，在辐射振子中间绕一个０．２５入枷№长的倒相线圈，构成一副工作于１５０ＭＨｚ收稿日期：２０１１－０３－２８修订日期：２０１１－０５．１６的０．５入。５０ＭＨ：和工作于４５０ＭＨｚ的双０．６２５入４５０帅。双频天线。这种天线优点是结构简单，缺点是带宽窄、低频段增益低、天线辐射主波瓣容易上翘，如用于地、地通信系统则不够理想。本文所设计的天线采用套筒中馈天线结构形式，有效的增加了天线带宽和水平面增益∞。］。在天线上、下辐射体中部各加一个高频倒相线圈Ｈ２、Ｈ１，构成低频段工作时的半波振子天线，高频工作时的串联馈电三元直线阵天线。该天线在３０ＭＨｚ一１１０Ｍ№和１７６ＭＨｚ一３００
Ｍ比
频带内保持在水平面上辐射最大，增益大于２ｄＢｉ，
最大增益点在９８ＭＨｚ和１９２ＭＨｚ，增益分别为５ｄＢｉ和５．８
ｄＢｉ，水平面增益比底馈天线高出许多。
该天线有效地克服了一般底馈双频垂直极化全向天
万方数据２０ＩＩ印筇３期Ｘ荣蛀等：一＃新■¨憎“＊兜带岛增益垒自＾缦
线带宽窄低频段增益低、辐射Ｅ渡瓣容易上翘的不足。这种ＶＨＦ双频宽带垂直极化会向天线．具有结构筒单超宽频带、增益高的优点。在超宽带无线监测、下扰、无拽通信系统中有Ｊ泛的应用前景。用ＦＥＫＯ软件对天线进行了忻真计算．并通过实测拄褂丁甚本相同的天线辐射打向围。（１）中馈双频全向天线没汁奉文提ｉ｝ｊ的宽带双频高增益天墁采用套简中馈天线结构形式，将天线Ｆ臂套简作为天线下辐射体，有效的增加ｒ天线带宽。在天线ｔ，Ｆ辐射体中部各加个高额段倒相线圈ｆ１２、ｆ１１．｝ｌＩ成了低频工作
时的对韩抓ｆ天线、高额Ｉ．怍时的：¨联馈电三元直线阵灭线：七线缔椅如衙１所示．天线由同轴扼流圈＾、下辐射体和上辐射体组成。ｒ耳｜ｉ【射休ｍ辐射体Ｂｌ、Ｂ２和倒相线圈ＩＩｌ组成。ｌ辐射体巾辐射体ｃＩ、ｃ２和鲥相线嘲１１２组成。同轴扼流嘲＾川ＳＦＦ－５０－２－Ｉ同轴电缆在层叠的３十ＮＱ一２０４０ｘ２５ｘ１５瑶环上绕制ｍ】成辆射傩Ｂ１、Ｂ２、ｃｌ、ｃ２采Ｈ１黄铜管材．倒丰¨线朋用制２的潦包线往绝缘钎Ｊ。绕制而成政天线结构在低频段近似为一个半渡振ｆ火线，高频段近似为由一个半城振ｒ组成的二元＾绒阵天线，
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２天线的仿真分析没计方案是将天线Ｋ喷定为３２００咖ｔ．选Ｂｌ和啦的长度约０６ｘ…。ｊ主Ｂ２和ｃ】的长崖约
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度，宵桎’圈效进行优化．使得＾线３０ＭＨｚ～ｆＩＯ川ｈ额带山增益太于２ｄＢｉ．１７６ＭＨｚ～３００ＭＨｚ频带内ｊ｝｝旋大于３ｄＢｉ，底频段的上边频１１０Ｍｌｉｚ和高捌段
的Ｆ迎顿１７６ＭＨｚ的增益都凡于４ｄＢｉｉ殳计完成的＾拽的仿真增益曲线如图２所币，天线仿真聊文测的蛙袁卣辐日ｔ方向瑚讣刺如图３一罔Ｒ所示。走线的水平【自１辆射＾向性是ｍ天线结冉形式决定的天线在９０ＭＨｚ和２００ＭＩｈ的水，ｒ∞ｉ粕身ｆ＾｜＝，ｌ性｛Ⅱ真罔．具柯较＂的水一ｒ面夸向辐射特性
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万方数据ｔ＿＿ｌ‘卅甘ｑ毫ｆｔ量机媛天线设１１戈键点仵ｒ如何确定天线｝：、Ｆ辐射体的妊度，优化倒相线崩的直径和匾数，使中Ｍ过渡带越窄越好设计时必须注意的是：（１）大线辐射体长Ｊ萱太长、倒丰【ｊ线圈瞪数走多时，天线辎蚶方向圈裂瓣频率向低频端移，反之向高频端｛；＃．（２）由于天线频带＾宽．戈找ｒ辐射体的同轴扼流套不能满足全频段扼甜ｃ要求．需ＪＪⅡ个在软礁环上绕制的问轴扼漉圈Ａ、附它柬改善天线辐射性能。
目ＩｌⅢ《十ｔ圭向＊缱■＊３结语率天线采Ｈ｛ｃ｝｜馈坫构打式．在天线１．．Ｆ辐９ｔ怍中部加高频倒棒缱嘲．盘现ｒ天线的双频Ｔ怍特性浚结构战善了炎拽的辐射性能．增加了火线往水ｆ面的增益，在两个１．作顿段内为２～６ｄＢｉ；３０ＭＨｚ—
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万方数据一种新型VHF双频宽带高增益全向天线作者：吴荣远， 曾百华， 黄武装， WU Rong-yuan， ZENG Bai-hua， HUANG Wu-zhuang作者单位：中国电子科技集团公司第7研究所,广州,510310刊名：中国电子科学研究院学报
英文刊名：JOURNAL OF CHINA ACADEWY OF ELECTRONICS AND INFORMATION TECHNOLOGY年，卷(期)：2011,06(3)
1.闫芳芳;许家栋;侯婷 一种用于DVT频段的套筒单极子天线 2010(31)2.汤杰 一种新型VHF全向高增益天线 1985(06)3.吴勇兴 VHF宽带中馈天线 1989(12)4.李庆浩;郑会利;校欢庆 一种双频宽带天线设计 2008(09)5.周斌;刘其中;纪奕才 新型套筒天线的研究与应用 2006(05)
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