关于短波宽带全向天线技术的研究

短波宽带全向天线技术是一项新的短波天线技术，这项技术由于出现的时间并不是很长，因此，很多人都对这项技术不熟悉，其实这项技术并没有神秘，其实它就是具有宽频带的天线，宽带天线的类型也有很多，只要正确的认识了短波宽带全向天线技术，就能很好的掌握这项技术，因此本文为了让大家更好的了解掌握这项技术，就从什么是宽带天线、天线的结构、对它们的计算和分析来阐述什么是短波宽带全向天线技术。

【关键词】短波宽带 全向天线 技术

现在很多地方都已经运用短波宽带全向天线技术，特别是在现代的军事通信领域，这是因为采用短波宽带全向天线的结构没有那么复杂，还能够排除电磁波的干扰，因此在军事领域中，短波宽带全向天线技术得到了广泛的运用。但是在一般的生活领域中，人们对于短波宽带全向天线技术并不是特别多了解，因此运用的领域比较窄。可是近几年随着经济的发展，人们对于通信方面的要求越来越高，所以人们也越来越关注短波宽带全向天线技术。

1 宽带天线

宽带天线指的是具有宽频带的天线，宽带天线的类型有V 锥天线、圆锥天线、TEM喇叭天线、对数周期天线、螺旋天线、等等。

窄带天线的中心频率百分比为

宽带天线的成比值为

这些宽带的比例一般为四比一，但是有时候你也会有更高的比例。在实践应用中，只有只有V锥天线和圆锥天线等这种锥形天线比较符合宽带信号的要求。

2 天线的结构

短波宽带的全天向天线的短波频率一般都是在5-15MHZ之间的，这种全天向天线主要是扇锥型的结构。如图1所示，这种扇锥形的天线在实际运用的过程中，激励区的几何尺寸会限制高频，锥体长度则是会限制低频。

再以新型的小型化短波扇锥形双极宽带天线为例进行分析，短波扇锥形双极宽带天线是由两个对称的扇锥形振子单元组成，扇锥形振子单元由二十一条振子线和悬链线组成，扇锥形振子单元振子线的起端合为一点，并通过下引明馈线、阻抗变换器、同轴电缆和通信机连接，末端分别固定在悬链线的不同位置，形成扇锥形，这就相当于等效加粗了双极天线振子，因此它也就具有了优良的宽带特性，可以免用天线调谐器，而且能够在跳频和自适应等条件下，短波范围之内进行全频段工作。还可以进行五百公里范围内全方向有效通信，以及两千公里范围内的中远距离通信。

3 计算与分析

3.1 计算与分析

在进行BPM短波的授时时，宽带的频率应该为5-15MHZ，而且宽带全天向天线的形式应该为中馈形式。但是由于架设天线的地理环境影响，因此天线实际上的尺寸要比设计时的尺寸短一些，具体的数据如表1 所示。

在天线架设好之后，就可以开始使用了，要想实现与发射设备的匹配，频段就必须为10 MHz，15 MHz，这是因为天线因为地理因素，所以做了四分之一波长的短截线的配合后，就可以作为发射设备的应急使用。当在阻抗转换器不平衡端进行测量时，天线输入阻抗值和驻波比如表2。

锥顶角决定双锥天线的阻抗大小，振子线的长度决定频率的范围。在表1中，由于数据在实际安装的过程的已经发生了变化，因此这条天线的驻波比在低频段时就无法满足授时效果的要求。因为这个原因，人们为了做出能够符合电波发射的高可靠性、高质量的要求，就针对这个问题进行了一系列的研究，而有限长双锥天线也有很多的研究资料，不过因为扇锥形结构的天线的结构过于复杂，因此人们一般会使用矩量法来进行计算。使用矩量法进行计算，那么如何选择基函数就成了一个重大的问题，因为基函数会影响计算的速度和精度都，而且线栅型这种扇锥天线的导线数量特别的多，如果基函数为阶梯函数，那么收敛的速度就会比较慢，为了能更快的得到收敛效果，因此可以采用正弦插值基。因为是使用正弦插值基，因此第Nj电流就可以用下面的公式来表示：

式中：第j段的长度为Δj，该段中点的坐标为nj；未知系数则是Aj，Bj，Cj这三个。圆柱状导线就是线栅型扇锥结构天线经常使用的，因为这样的正弦插值基就比较符合实际的天线电流，而且收敛的速度也比较快。

3.2 短波宽带全向天线的实现方式

短波宽带全向天线的实现方式有很多，有很多的科技公司也研究出了一些产品，例如成都的英联科技就研发出来属于他们专利的PZ系列盘锥天线，PZ 系列盘锥天线是一种线性极化宽带全向天线，带有一个安装底板，可以在车上和在地面上应用；也可安装在金属管末端。本系列盘锥天线既可用于发射，也可用于接收，最大辐射方向增益典型值为1dBi。加上LNA后，就可以变为有源天线，增益提高到10dBi以上，但只能用于接收。

4 结论

总之，短波宽带全向天线技术并不是那么的神秘，只要对宽带匹配网络的天线匹配正确的话，就能对设计出一个适用短波宽带全向天线。不管是发射信号也好，接受信号也好，只要利用短波宽带全向天线就能够更好的进行通信，特别是在广播、电视、移动通信等方面。有了好的通信技术，那么人们就能有更好的文化生活，和更加方便的信息交流。

参考文献

[1]何国华.简论短波宽带全向天线的应用[J].中国新通信，2014（07）：61.

作者单位

新疆广播电影电视局91617台 新疆维吾尔自治区喀什地区麦盖提县 844600