加载法向模螺旋天线的研究

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1、第17卷第6期电波科学学报VoI.17，No.62002年12月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEDecember，2002文章编号1005-038（82002）06-0573-05加载法向模螺旋天线的研究!纪奕才郭景丽刘其中（西安电子科技大学，陕西西安710071）摘要采用矩量法分析了法向模螺旋天线加载后的电特性，探讨用加载来实现法向模螺旋天线宽带化小型化的可行性。计算时采用螺旋线段对天线进行划分，然后采用三角形基函数脉冲基检验的矩量法来快速精确计算天线上的电流分布。计算

2、了一些加载螺旋天线的实例，并与直线段划分的矩量法的结果进行比较。最后借助遗传算法优化设计了一付工作在220~400Mhz的法向模螺旋天线。关键词矩量法，加载法向模螺旋天线，螺旋线段，遗传算法中图分类号TN823+.31文献标识码ATheloadednormalmodehelicalantennasJIYi-caiGUOJing-liLIUOi-zhong（XidianUniuersity，Xi'anShanxi710071，China）AbstractThecharacteristicsofth

3、eIoadednormaImodeheIicaIantennasareanaIyzedbyus-ingthemomentmethod.AndthefeasibiIityoftheIoadednormaImodeheIicaIantennasbeingusedtodesignthebroadbandminiatureantennaisdiscussed.TheheIicaIsegmentsareem-pIoyedtocaIcuIatethenormaImodeheIicaIantennas，and

4、thecurrentontheantennaiscaIcu-IatedbythemethodofmomentwithtrianguIarbasisfunctionsandpuIsetestingmethod.SomeIoadednormaImodeheIicaIantennasarecomputed，andtheresuItsarecomparedwiththosecomputedbyIinearsegmentsaIgorithm.FinaIIyapracticaIantennaworkingo

5、n220~400MhzfreguencybandisdesignedbythepresentedmethodcombinedwithgeneticaIgorithm.Keywordsmomentmethod，IoadednormaImodeheIicaIantenna，heIicaIsegments，geneticaIgorithm点，那么加载法向模螺旋天线就可以满足现代移动1引言通信对宽带化小型化天线的需求。这就需要对它进现代无线移动通信中跳扩频技术的应用，使得行模拟分析，以确定其实现宽带化的

6、可行性。短波超短波天线的宽带化小型化的研制成为越来越长久以来对于法向模螺旋天线的快速分析一直迫切的任务。使用法向模螺旋天线是实现天线小型是一个难点，因为它是曲线天线，有时需要的绕线圈化的主要途径之一，当法向模螺旋天线的绕线长度数还比较多。传统的矩量法［4］采用直线段近似模拟与单极子天线高度大约相等时，它具有与单极子天曲线天线，所需的直线段非常多，必然导致矩量法生线相近似的电特性，但它的带宽却比单极子天线还成的矩阵相当大，占用大量计算机内存和计算时间。要窄［1，2］。众所周知，通过在单极天线上的合

7、适位近年来一些基于曲线段的矩量法的出现才较好的解置插入阻抗元件，可以在很大程度上增加单极天线决了这一问题［5~7］。特别是文献［6，7］中提出的采的宽带［3］。如果法向模螺旋天线也具有这样的特用螺旋线段模拟法向模螺旋天线，使得矩量法操作!收稿日期：2002-04-05.基金项目：国家部委预研项目资助（41001020204；40106030502）的未知系数的数目大量减少，极大的提高了计算速"-Iz-zII，zI-l"z"zI+l度和精度，减少了占用的计算机存储量。本文应用#（Iz）={"该项技

8、术，使用三角形基函数展开和脉冲基检验的0，其他矩量法，来研究法向模螺旋天线的电特性。同时，文（2）中采用矩量法并结合遗传算法，计算分析集总元件将（l）和（2）式代入电场积分方程，并取图2（b）加载以及加匹配网络对法向模螺旋天线电特性的影所示的脉冲基函数响，探讨用法向模螺旋天线实现天线小型化宽带化wm（z）={l，z#（zm-，zm+）（3）的可行性。0，其他为检验函数，经推导可得如下矩阵方程!加载螺旋天线的矩量法分析［!mI］［"I］=［#m］（4）圆柱螺旋单极天线的几何结构如图l所示，图中6是