阻容加载偶极天线的宽带性能及效率分析

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1、第15卷第Z期电波科学学报ol.159o.ZZ000年6月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEJune9Z000文章编号21005-0388(Z000D0Z-0169-05阻容加载偶极天线的宽带性能及效率分析延晓荣9金元松9罗翠梅(中国电波传播研究所9河南新乡53003D摘要2从工程应用出发9提出同时具有分布电阻集中电容以及同时具有集中电阻电容这两种加载偶极天线理论分析模型O推导了对应的电流积分方程9并用分段正弦伽略金方法进行数值计算O给出了天线电流分布输入阻抗方向图及效率的计算结果9并与纯分布电阻加载天线进行了比较O分析表明

2、9所讨论两种模式阻容加载天线的效率较分布电阻加载天线高9但其宽带性下降了O关键词2阻容加载天线;宽带;效率;伽略金方法中图分类号2T773.5文献标识码2AAnalysisofwide-bandpropertiesandefficiencyfordipoleantennaswithresistiveandcapacitiveloadingsYANXiao-rong9JINYuan-song9LUOCui-mei(CinaReseaTcInstituteofRadiowaUePTopagation9Xinxiang9Henan530039CinaDAbst

3、ract2TwokindsofloadeddipolesaretheoreticallydiscussedforpurposeofconsideringbandwidthandefficiencycomprehensiVely.0neisthedipolewithdistributedresistiVeandconcentratedcapacitateloading9theotheristhedipolewithconcentratedresistiVeandcapacitateloading.Firstofall9correspondedcurrent

4、integraleguationsoftwokindtheoreticalmodelsweregiVen9thennumericalcalculationwereappliedbymeansofGalerkinsmethod.WederiVedmatriXeguationandgaVetheformulaofimpedancematriXandVoltagematriX.TheeffectofresistiVeandcapacitateloadingwereeXpressedinelectricandmagneticmatriXrespectiVely.

5、Finally9currentdistributioninputimpedancepatternsandefficienciesoftwomodelsaregiVenandcomparedwithdipoleswithonlyresistiVeloading.Theresultindicatesthat9theefficienciesofthetwoloadedantennasaregreaterthandipoleswithonlyresistiVeloading9butthewide-bandpropertiesaredeteriorated.K

6、eywords2AntennaswithresistiVeandcapacitiVeloadings;Wide-band;Efficiency;Galerkinsmethod方向图等电特性具有宽带性O适当的电阻或电容加1引言载天线的研究已证实了这个结论[19Z93]O但是9由于通过给天线合适的加载9可以使天线上电流部电阻性加载天线的一部分功率损耗在加载电阻上9分或全部呈行波分布9进而使天线输入阻抗及辐射致使天线效率较低O对于电容加载天线9尽管其宽收稿日期21999-08-18.基金项目2国家自然科学基金资助项目(698310Z0D170电波科学学报第15

7、卷频带特性不如电阻性加载天线9但效率较高G因此9当分段足够多时9便可很好地模拟出沿天线上连续本文以综合分析效率与带宽为目的9从实际应用出分布的电容G对天线末端附近9由于曲线变化快9发9提出两种阻容加载天线模式9在理论及数值分可加密集中加载G析的基础上9对其宽带性及效率等电特性进行详细对应(3)式集中电容加载的电抗为:分析9并与分布电阻加载天线比较G1X/z=-j(4)讨论图1所示天线模型9天线用同轴线激励9cCz这样就形成了分布电阻与集中电容串联的阻容加载开口端电压为V9角频率为cG假设天线上电流为行天线形式9这种天线结构简单且便于理论分析G波分布:(2

8、)模式2:同时具有集中电阻及集中电容加载的天线若主要考虑实际制作天线的简易性9可