小型化宽带短波天线的研究

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1、万方数据分类号UDC大连海事大学硕士学位论文密级单位代码10151小型化宽带短波天线的研究高欣指导教师房少军职称学位授予单位大连海事大学教授申请学位类别工学硕士学科(专业)信息与通信工程论文完成日期2014年10月答辩Et期2014年11月答辩委员会主席蕴瑶万方数据ResearchofMiniaturizedandWidebandShortwaveAntennaAthesisSubmittedtoDafianMaritimeUniversityInpartialfulf'dlmentoftherequirementsforthedegreeof

2、MasterofEngineeringbyGaoXin(InformationandCommunicationEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorFangShaojunNovember，2014万方数据大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文!型!型丝窒鲎堑遮丞绫鲍婴塞：：。除论文中已经注明弓用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他

3、个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位敝作者虢岛啊只学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学

4、技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密／(请在以上方框内打t。、／，，)敝储徘岛岁、导师躲日期：≥Df乒年，，月fF日万方数据中文摘要摘要在现代无线通信系统中，短波通信起着极其重要的作用。天线作为无线电波接收和发射的出入口，性能是否良好直接影响着整个通信系统的质量。对于短波天线来说，一方面由于波长(10m～100m)很长，导致该频段的天线尺寸一一般较大，大尺寸成为了短波天线被广泛应用的一大阻碍；另一方面，现代无线通信系统对短波天

5、线的频带宽度也有很高要求。针对短波天线的这一现状，辽宁普天数码股份有限公司委托大连海事大学天线微波研究所研发小型化宽带短波天线，笔者参与了该项目的研发并对此项目进行总结形成了论文。本文在总结前人成果的基础上，对短波天线的小型化和宽频带技术进行了深入的研究和仿真运算，对不同的天线结构提出了不同的优化方法。论文的主要工作如下：(1)在传统的法向螺旋天线的基础上设计了一款变螺距双线螺旋天线，既保留了螺旋天线的小型化特点，又对其结构进行改进，使其工作带宽变宽。在经过对其结构大量的仿真和参数的优化后，最终实现了在2MHz～30MHz的良好匹配且满足了短波

6、天线小型化的要求。(2)为了改善短波通信中存在盲区的缺点，设计r一款以天波形式传播的半环鞭天线。采取MATLAB和HFSS联合仿真的这样一种较新颖的仿真方法，利用在MATLAB中编写的遗传算法来实现对天线所加载的集总元件参数的优化，优化后通过无源匹配网络，最终达到了小型化和宽频带的要求。另外利用了EBG结构有效的改善了其方向性。(3)重点研究了基于负阻抗变换器的有源匹配网络这种使天线小型化和宽频带的技术，对单极子进行了有源匹配。选取以三极管2SC3355为核心器件的浮地型负阻抗变换器和单极子天线进行实物的加工和测试，最后达到了以负电容抵消单极子

7、大电抗的目的。关键词：法向模螺旋天线；半环鞭天线；负阻抗变换器；小型化；宽频带万方数据英文摘要ABSTRACTInmodemwirelesscommunicationsystem,short-wavecommunicationplaysanextremelyimportantrole．Astheporttoreceiveandtransmitradiowaves，itsperformanceisdeterminingtotheentiresystem．Forshortwaveantenna，ononehand，theantennasizeint

8、hisspectrumisgenerallylargerduetothelongerwavelength(10m～100Inl．Itisabigobs