短波寬帶雙環天線設計
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1 引言
環天線具有結構簡單、成本低、體積小、重量輕等諸多優點，廣泛應用于UHF波段的電視和調頻廣播電臺接收等場合，到目前為止已經有很多文獻對環天線進行了分析。但要將其作為短波測向校準的發射天線，對環天線的有效輻射功率、工作帶寬、幅度和相位不圓度都具有非常高的要求。本文提出了雙環設計，有效地克服了傳統單環的幅相不圓度大的缺點，同時設計了新的匹配網絡提高了雙環天線的有效輻射功率和帶寬。通過仿真和實驗驗證了本文設計有效性。
2 天線的設計
環天線按尺寸分為小環天線和大環天線。若環的半徑b很小，其周長
，稱為小環天線。小環天線上沿電流的振幅和相位變化不大，近似均勻分布。但是在短波波段作為發射用途的環天線尺寸往往不能達到電小環尺寸要求，非電小環上電流分布呈現出不均勻性，導致了其幅相不圓度大，尤其是相位不圓度。圖1~圖4給出了環直徑1m，線徑25mm環天線遠場方位面相位方向圖（相位參考點：環中心），圖5給出了實測相位差結果。從圖中可以明顯看到環天線的相位呈正弦變化，波動范圍較大，可達到60度的差異，顯然不能直接利用環天線作為校準天線。
圖1 2MHz時相位方向圖
圖2 11MHz時相位方向圖
圖3 20MHz時相位方向圖
圖4 30MHz時相位方向圖
圖5 環天線實測相位差(freq=20MHz)
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