电子科技大学：《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源（课件讲稿）07 宽带天线及移动通信天线

近代天线埋论 第四章 宽带天线及移动通信天线 目录 ▣天线带宽的定义及展宽带宽的一般方法 ▣两种宽带匹配网络介绍 ▣基于体积/结构设计的宽带天线 ▣天线加载技术 ▣部分行波/频率无关天线 11:51 电子斜枝大学电子工程学院

近代天线理论 第四章 宽带天线及移动通信天线 11:51 电子科技大学电子工程学院 目 录  天线带宽的定义及展宽带宽的一般方法  两种宽带匹配网络介绍  基于体积/结构设计的宽带天线  天线加载技术  部分行波/频率无关天线

近代天线理论 第四章 宽带天线及移动通信天线 ▣面向电小天线的“R+传输线”匹配网络 电小天线是电尺寸小于λ/2π的各种类型天线的总称。 包括电偶极子，单极子，磁偶极子，以及其他可构 成偶极子和单极子的天线。 电偶极干 魔偶份干 架效电容 架效电湿 R8附 R Zm=R。一jZ.c80. Zm=R。+jZg0 (a)电偶极子的等效电路 (b)磁偶极子的等效电路 电小天线的等效电路 11:51 电子斜技大学电子工程学院

近代天线理论 第四章 宽带天线及移动通信天线 11:51 电子科技大学电子工程学院  面向电小天线的“R+传输线”匹配网络 电小天线是电尺寸小于  / 2 的各种类型天线的总称。 包括电偶极子，单极子，磁偶极子，以及其他可构 成偶极子和单极子的天线。 （a）电偶极子的等效电路 (b) 磁偶极子的等效电路 电小天线的等效电路 Z R jZ ctg in e e e  －  Z R jZ tg in c c c   

近代天线埋论 第四章 宽带天线及移动通信天线 ▣电小天线的阻抗匹配模型及优化方法 短路 棋极子 传输线 等效电容 mm 图电小天线匹配模型 R。+R.+j(Z80。-Z.cg0e) Y.-R.+jZ.Ig0.R.jZ.ctg0. R.R。+Z.Z.g0.cg0。+jR.Zg0。-R.Zcg8e) 如果R=R.=RZ=Z=Z=R8。=8.=日 我们得到 1=R Y 11:51 电子斜技大学电子工程学院

近代天线理论 第四章 宽带天线及移动通信天线 11:51 电子科技大学电子工程学院  电小天线的阻抗匹配模型及优化方法 如果 我们得到 Yin 电偶极子 等效电容 无耗短路 传输线 Rc Re mm 图 电小天线匹配模型 c e e e i n R j Z t g R j Z ctg Y ＋  －  1 1 c c   ( ) ( ) e c e c c e e c c c e e e c c c e e R R Z Z tg ctg j R Z tg R Z ctg R R j Z tg Z ctg              Re  Rc  R Z Z Z R e c     e   c   R Yin  1

近代天线埋论 第四章 宽带天线及移动通信天线 实际上要实现上述电小天线系统的完全匹配是不可能的， 但是理想的电小天线完全匹配方法为我们提供了一条匹 配优化思路，即在给定电小天线阻抗的情况下，把与天 线等效电路并联的匹配电路的补偿电阻、无耗传输线的 特性阻抗、无耗传输线的长度作为优化参数，来实现与 馈电线的优化匹配。 以电小电偶极子为例说明匹配优化方法的实现 整个匹配电路的输入阻抗为 Z,(R。+jZg(kl) Zin 十R+22g Za Z。+R。+jZg(kl) Zim-Zo 反射系数 T= Zi+Zo 11:51 电子斜技大学电子工程骨院

近代天线理论 第四章 宽带天线及移动通信天线 11:51 电子科技大学电子工程学院 实际上要实现上述电小天线系统的完全匹配是不可能的, 但是理想的电小天线完全匹配方法为我们提供了一条匹 配优化思路，即在给定电小天线阻抗的情况下，把与天 线等效电路并联的匹配电路的补偿电阻、无耗传输线的 特性阻抗、无耗传输线的长度作为优化参数，来实现与 馈电线的优化匹配。 以电小电偶极子为例说明匹配优化方法的实现 整个匹配电路的输入阻抗为 反射系数 ( ) 1 ( ( )) ( ) 1 1 a c c c a c c c Z R j Z t g kl i n Z R j Z t g k l Z R j Z t g k l Z a c c c        0 0 Z Z Z Z in in    

近代天线埋论 第四章 宽带天线及移动通信天线 电压驻波比为 1+ VSWR 1- 匹配电路的增益 G=(1-T2)n 在给定天线输入阻抗和馈电线特性阻抗的情况下，优化 补偿电阻、短路传输线的特性阻抗、短路传输线的长度 使匹配网络电路满足电压驻波比的要求，同时尽可能地 保证整个频带内的增益最大（补偿电阻消耗和馈线反射回 源端的功率最小) 11:51 电子斜技大学电子工程学院

近代天线理论 第四章 宽带天线及移动通信天线 11:51 电子科技大学电子工程学院 电压驻波比为 匹配电路的增益 在给定天线输入阻抗和馈电线特性阻抗的情况下，优化 补偿电阻、短路传输线的特性阻抗、短路传输线的长度 使匹配网络电路满足电压驻波比的要求，同时尽可能地 保证整个频带内的增益最大(补偿电阻消耗和馈线反射回 源端的功率最小）      1 1 VSWR(1 ) 2 G   