[发明专利]一种机载电小短波天线阻抗特性优化方法及宽带短波天线

权利要求书

1.一种宽带短波天线，其特征在于：包含一个辐射单元A、八个寄生单元(B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8)和馈电端口F；其中，所述辐射单元A由一个金属贴片D、一个金属地板G、金属丝H1、中心金属丝H2、一个金属螺旋C和一个馈电端口F构成，金属贴片D为正方形金属板，金属贴片D上蚀刻一个方形槽缝E，金属地板G为辐射单元A的地面，馈电端口F的地与金属地板G焊接，馈电端口F的芯线与中心金属丝H2连接，金属螺旋C夹在金属贴片D和金属地板G之间，由金属丝H1、H2分别连接在方形槽缝的短边；所述寄生单元(B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8)用于耦合辐射单元电磁场，其结构与辐射单元结构一致，无馈电；所述馈电端口F给辐射单元A馈电；

所述金属丝H1一端接金属贴片D上方形槽缝E外边，一端接金属螺旋C外端；所述金属丝H2一端接金属地板G，一端接金属螺旋C内端。

2.如权利要求1所述的一种宽带短波天线，其特征在于：所述金属贴片D与金属地板G尺寸为500mm×500mm。

3.如权利要求1所述的一种宽带短波天线，其特征在于：所述金属贴片D与金属地板G平行，相距50mm。

4.如权利要求1所述的一种宽带短波天线，其特征在于：所述方形槽缝E尺寸为100mm×10mm，其一端边界在金属贴片D中心。

5.如权利要求1所述的一种宽带短波天线，其特征在于：所述寄生单元与辐射单元无重叠。

6.一种机载电小短波天线阻抗特性优化方法，采用权利要求5所述的一种宽带短波天线，其特征在于，包含以下步骤：

S1，利用电磁仿真软件HFSS设计常规机载电小短波天线A；

S2，调节天线A尺寸，使机载电小短波天线工作频带在2～30MHz内；

S3，以S1中设计的机载电小短波天线A为中心，增加八个电小短波天线为寄生单元B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8，组成3×3阵列形式；

S4，设计寄生单元，使寄生单元的结构与机载电小短波天线A结构相同，馈电端口删除；

S5，将寄生单元与机载电小短波天线A中心之间的距离设置成d；

S6，通过调节d的大小，调节寄生单元与机载电小短波天线A之间的耦合，在宽频带范围内使天线A端口阻抗达到易于匹配50Ω的状态。

7.如权利要求6所述的机载电小短波天线阻抗特性优化方法，其特征在于：所述步骤S1具体为，利用电磁仿真软件HFSS设计常规机载电小短波天线A，机载电小短波天线为感性天线，即天线阻抗Z＝Re+j·Rim中Rim0。

8.如权利要求6所述的机载电小短波天线阻抗特性优化方法，其特征在于：所述步骤S3具体为，以S1中设计的机载电小短波天线A为中心，增加八个电小短波天线为寄生单元B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8，组成3×3阵列形式，八个寄生单元与机载电小短波天线A朝向摆放一致，相隔距离d，互相之间不重合。

9.如权利要求6所述的机载电小短波天线阻抗特性优化方法，其特征在于：所述步骤S6具体为，调节寄生单元与机载电小短波天线A之间的耦合，在调节d的同时，用电磁仿真软件HFSS监控馈电端口处天线特性阻抗，当整个频带范围内电抗值零点随d变化时，注意变化规律，使电抗值零点在14～16MHz，且整个2～30MHz范围内电抗值不大于200，阻抗值由1Ω逐渐增大到30～80Ω。