八木天线的设计仿真与测试(2)(18)

八木天线的设计仿真与测试论文

北京交通人。学顽斗＝论文

统的匹配状况不佳，沿着传输线就会产尘反射，从上节可知，也就是电压驻波比ｖＡｗＲ将大于１。如果传输线是低损耗的，则反射波引起的损耗并不严重。对很多应用来说，过低的ｖＳｗＲ既奢侈也没有必要。例如，当驻波比等于１．５时，仍有９６％的能量传输。当然，若驻波比过高，则能量会在传输线上多次反射，此时传输线的损耗就会显著增大。

图２—７发射机，接收机与天线的典型连接方式

高驻波比对系统还有其他的不利影响。高功率应用中，在传输线的某些点上将存在很高的电压，这叫做“热点”，且可能发生弧光放电。高驻波比意味着沿传输线阻抗发生变化并且任意一点的阻抗随着频率的改变而变化，这将影响发射机的正常工作，例如，输入阻抗的严重失配将会使发射频率改变，发生“频率牵引”现象。

如果阻抗失配达到不可接受的程度，可以用几种方法进行改善。通常，如果采用低损耗传输线，则特征阻抗ｚ０接近实数，要想匹配，就应选择输入阻抗接近于ｚ０＋ｉ０的天线。不过这样的情况不具有通用性，可以采用图２－７所示的匹配网络。匹配网络又有种形式，四分之一波长阻抗变换器就是个例子。这是一段长度为四分之一波长的传输线，其特性阻抗应为√ｚ。Ｒ。，其中尺。是天线的输入电阻、ｚ。为收发设备的额定阻抗。如果天线阻抗不是纯电阻，则可以用另外的一些装置将其电抗部分先行消除。例如在ＵＨＦ和微波波段，采用短截线和波导膜片等等调谐装置。而在低频段，电抗分量的消除一般通过可变电容和电感实现。

但在设计匹配网络时，如果想得到非常精确的匹配，它通常是是窄带的。如果匹配网络设计成宽频带，则不可能在所有的点上精确匹配。

其次，平衡输出时的平衡不平衡转换问题。对于线天线来说，如果采用偶极子或折合振子等平衡传输单元做为馈源，那么当天线与同轴线连接时，就要考虑平衡不平衡转换的问题。如下图２．８是同轴线直接接平衡馈电端的示意图。２．９是其等效电路图，其中传输线的特性阻抗是ｚ。，负载阻抗是ｚ。，ｚ．是折合振子的阻抗。，对于传输线来说，它可以是平衡的也可以是不平衡的，而平行双线本身就１６