网站原创摘 要 小环天线具有体积小、携带方便的优点,而工作在谐振状态的磁环天线高Q值的特点使得其具有较好的频率选择性,针对于现代短波电台抗干扰的需求,在理论分析的基础上研究了一种实用的磁环天线技术及其实现方式.利用计算机仿真得到天线辐射方向图,并通过仪器测试出磁环天线的频率响应带宽.
关 键 词 小环天线；磁小环天线；辐射效率
中图分类号：TN98 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0032-02
短波通信不论在军用还是民用通信领域均有着广泛的应用,正因为如此也使得短波频段出现越来越多的干扰源,电磁环境也变得越来越差,电台通信抗噪声、抗干扰成为人们越来越关注的问题.另一方面短波较长的波长使得传统的电天线尺寸大,携带困难,天线辐射电场容易受到周围环境影响,辐射效率很低.正因为如此,磁环天线以其体积小、低成本和较高的频率选择性,逐渐的成为小型通信产品的理想天线.
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磁环天线又称为电流环天线或小环天线,是一种磁场天线,其近场能量中磁场强度要比电场强度大的多,由于磁力线的闭合结构使得磁环天线对架设环境不敏感,架设高度对天线性能影响小,因此在特定的场合可以有比鞭天线更加优越的收发
特性.
目前磁环天线在国外已经有正式产品出现,而在国内却没有实用性的产品,主要在业余无线电爱好者中以手工制作的形式使用,而且多做为接收天线.本文从工程角度对磁环天线技术进行理论分析和仿真验证,归纳出通用的磁环天线设计方法,并通过网络分析仪对研制的磁环天线的驻波和响应带宽进行测试与验证.
1.磁环天线的性能分析
磁环天线是一种磁单极子天线,具有电流环结构的窄带谐振特性.如图1（a）所示,常见形式是由两个共面的双电流环构成,其等效电路如图1（b）所示,磁环天线工作在串联LC谐振状态,通过调谐电容使天线工作在相应谐振频率上,其内部的耦合环由传输线馈电,通过电感耦合激励外面的大环,当处于谐振状态时,由外面的大环辐射能量.
5.结论
磁环天线的性能不仅与工作频率和设计尺寸有关,制作天线材料的导电性也会对性能造成很大影响,合理天线材料以铜或镀银铜为上,管壁厚度应在1 mm以上,外环管径的增加同样能减小损耗电阻,从而增加辐射效率.谐振电容采用真空可变电容器或大型蝶式电容器,电容器的耐压、功率、电流值应符合设计要求,谐振电容定片与天线外环一体化并通过整体化处理有助于天线性能提升.