毕业论文网
本论文是一篇免费优秀的关于天线论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
短截线和插入线在短波天线阻抗匹配中的组合运用
摘 要：本文以调配两副短波天线为实例,就如何选择并组合运用短截线（联合线）、插入线进行天线阻抗调配,特别是应用插入线调配双频如何确定插入点和插入线长度,进行了较为详实的分析、推导、计算,对类似工作具有一定的参考价值.
关键词：短截线 插入线 阻抗变换器 行波系数
阻抗匹配是广播工程中极其重要的技术问题之一.短波天线系统的匹配主要是馈线与天线的匹配,要做好短波天线系统的匹配,就要解决随着频率变化天线输入阻抗与馈线特性阻抗的匹配问题.解决的主要方法是采用短截线、插入线、指数线、阶梯变换线等.
在实际的短波天线调配中,常用λ/4短截线、λ/2短截线（又称λ/2联合线）和λ/4、λ/2插入线的调配方法,其原理和计算方法并不复杂,但如何结合实际情况灵活运用,却仍有许多值得探究之处.下面以实际工作中调配两副短波天线的过程为例,就如何选择并组合运用短截线（联合线）、插入线进行天线阻抗调配,进行详实的分析、推导、计算.
实例一
一副短波笼形天线A,馈线采用250×400mm平衡四线,特性阻抗W0等于300Ω,工作频率f1等于4900kHz,f2等于6115kHz,自然行波系数k1等于0.46,k2等于0.19.要求将两个频率行波系数调到0.8以上.
调配思路分析：由于未设计调配线,因此只能采取插入线调配,又由于k2很低,第一步需要将k2提高到0.3以上,但不能造成k1下降过多,第二步实现一次插入同时调配双频.
一、将k2调到0.3以上.首先将测得的波节点位置及各项数据绘于图1.
对f2,可采用插入线从电压波节点往后（即往电源方向,距离取-,往前即往天线方向,距离取+,下同）插入进行一次调配,同时验算插入线对k1的影响.求得插入线特性阻抗：
w■等于w·■等于300×■等于130.8Ω
我们选用边联十线式插入线,取175Ω,则插入线终端阻抗为：
Z′■等于■等于■等于537（Ω）
行波系数为：
K′■等于■等于■等于0.55
下面验算插入线对k1的影响.插入点距离f1电压波节点Δd等于7.2m,插入线长度l等于λ2/4等于12.26m,对f1,插入线始端阻抗为：
Z■等于w0■
等于300×■
等于215+j183
插入线终端阻抗为：
Z1′■等于w1■
等于175×■
等于175-j125
反射系数为：
г1′■等于■等于2.3
行波系数为：
K′■等于■等于0.4
上述验算表明,对f2采用l等于λ2/4插入线进行调配,可使Ｋ2达到0.55,Ｋ１′将下降到0.4,这是可以接受的.
为了不使Ｋ１′下降过多,我们选择插入点距离Umin1 5m左右（图中b点）,可以验算Ｋ１′将比0.4略高.
按照计算出的数据制作插入线并插入,实测行波系数：Ｋ１′等于0.4,Ｋ2′等于0.46.由于插入线阻抗取值为理论值,且由于测量误差、制作工艺等原因,实际测量值总是与理论计算有一定差距.
二、采用插入线一次将两个频率行波系数提高到0.8以上.根据经验,当两频电压波节点靠近,且频率高、行波系数低的频率电压波节点在后的条件下,可利用阻抗转换圆图计算插入线数据,实现双频调配.我们重新测量馈线上波形,如图2.可以看出,图中b、d不是合适的点.由于两个频率波长不同,越往电源方向,Umin1、Umin２将越来越靠近.
经过波形推演,发现约一个波长后,两者将很接近.实测两点f、f′距离Δd等于1.12m,且高频在后,这为调双频提供了条件.
下面介绍选取插入线位置和长度的分析过程.
（一）分析两频公共插入区间.我们仍取十线式插入线,则w1等于0.58,从图3阻抗变换器匹配区域图（阻抗变换器特性阻抗w1等于0.6,匹配后可达到的行波系数k≥0.8）可以看出,对f1来讲,其等k圆分别与50°、130°匹配圆相交,则可匹配区间为-0.066?姿1～+0.066?姿1,即与Umin1距离d1等于-4.04～4.04m,对f2来讲,其等k圆分别与40°、140°匹配圆相交,则其可匹配区间为-0.084?姿2～+0.084?姿2,即与Umin2距离d2等于-4.12～4.12m.我们将各项数据绘于图4（其中d1已换算为与Umin2的距离）,显而易见两频公共插入区间为d2等于-2.92～4.12m.
（二）选取适当插入点,确定双频公共插入线长度.注意观察图3中两条等k线与匹配圆相接情况,可以看出,最佳插入点应当稍远离电压波节点,且右半部匹配区间插入线相对较短,我们选取的插入点与Umin2距离-0.037?姿2等于-1.82m, 对f2即落在图3点U,点U落在45°～６９°匹配圆之内,即可匹配插入线电长度?夼2等于45°～６９°,物理长度l2等于6.13～9.4m.对f1,点U与Umin1距离为-1.82-1.12等于-2.94m等于0.048?姿1,即落到图3点V,点V落在45°～６5°匹配圆之内,即可匹配插入线电长度?夼1等于45°～６９°,物理长度l1等于7.65～11.05m.双频公共插入线长度即为l等于7.65～9.4m.我们选取插入线l等于8.5m.
制作8.5m长十线式插入线,从距离Umin2 -1.82m处往电源方向插入,实测行波系数Ｋ１′等于0.93,Ｋ２′等于0.85,调配完成.
实例二
一副短波笼形天线B,馈线采用250×400mm平衡四线,特性阻抗w0等于300Ω,工作频率f1等于4900kHz,f2等于6115kHz,自然行波系数k1等于0.14,k2等于0.42,其波形如图5.要求两个频率行波系数都调到0.8以上.一般情况下,调配双频的原则是先调配高频,但由于k1远低于0.3,因此这里首先调配f1.
一、考虑使用短截线调配f1.利用公式可计算出插入点距波腹点（往后）距离和短截线长度：
d等于■tg■(■)等于11.81m,l等于■tg■(■)等于4m,
插入点（即图中a点）离最小点距离：
d′等于■-d等于３.５m
二、计算短截线接入对f2的影响.对于f2,短截线插入相当于并联了两段电抗（另一段为?姿1/4短路线）,因此有必要验算短截线接入后行波系数.如果行波系数变得很差,则不宜使用.
插入点a距离Umin2(往后)为-6.1-（-3.5）等于-2.6m,由Zmin2等于0.42（归一化阻抗,下同）,通过圆图查得a点阻抗Za2等于0.44+j0.22相应的导纳为ya2等于1.82-j0.91,l等于4m短路线的导纳为y1等于-jctg?茁2l等于-j1.78,?姿1/4短路线导纳为y2等于-jctg(?茁2·?姿1/4)等于j0.41.并联总导纳为ya2′等于1.82-j2.28,查得其行波系数k2等于0.2.由此可见,短路线的插入将使f2行波系数变坏,因此a点不能使用.
那么,与a点对称的b点能否采用？采用此点时,d或者d′数值与前面一样,只是短路线l将变成l等于?姿1/2-4等于24.61m,注意到此长度与?姿2/2相当,可以知道,短路线l将在接入点对f2呈短路状态,因此,b点也不可行.
三、采用?姿2/2的联合线法来调配f1.通过前面验算得知,采用短截线调配f1无法避免造成f2的行波系数下降,因此需要采用?姿2/2的联合线法调配f1.插入点仍为a点,距离d与前述相同.l1、l2计算如下：
l等于l1+l2等于■等于24.53m
l等于■[l-■cos-1(■sin■+cos■]等于3.11m
l2等于■-l1等于21.42m
由于l1+l2等于?姿2/2,对于f2,理论上两段短路线并联导纳等于0,呈开路状态,对f2的行波系数不造成影响.
按计算长度接入两路短路线,并不断调整,最后行波系数为Ｋ１′等于0.83,Ｋ2′等于0.51.
四、采用长度为?姿2/2的插入线调配f2.一次调配后,f1行波系数大于0.8,已完成调配.但此时调配线已用完,需要采用长度为?姿2/2的插入线调配f2,对f1行波系数没有影响.
取十线式插入线,特性阻抗W1等于175Ω,归一化w1等于175/300等于0.58,长度l等于?姿2/2等于30.6m,l对于λ2的电长度为?夼等于?茁2l等于■l等于224.5°等于44.5°.
现在计算插入点的位置.由于Ｋ2′等于0.51,从阻抗变换器匹配区域图（图6）查得,当w1等于0.6、?夼等于44.5°时的最佳插入点为图中点P,其阻抗为Z等于0.57+j0.27,距离Umin2为d等于-0.58λ2等于-2.85m,可使Ｋ2′′到0.8以上.
从距离Umin2-2.85m处往机房方向绑扎插入线,测得行波系数为Ｋ1′′等于0.81,Ｋ2′′等于0.85,至此调配结束.
小结
运用短截线和插入线调配短波天线,不但要对调配原理、计算方法了然于胸,更需要在实际工作中灵活大胆,因地制宜,避免顾此失彼.插入线调配双频,在两频频率间隔不远、波节点相近的情况下,合理利用阻抗变换器匹配图,一般可以找到准确的共用插入点和公共插入线长度,达到一举两得的效果.
（作者单位：海峡之声广播电台）
参考文献：1.苏英智,丁冬宜编著：《中短波电波传播和天线实用手册》,广播电影电视部无线电台管理局,1987年.
2.国家无线电台管理局：《广播电视发送与传输维护手册第十一分册——中短波广播天线设备》,2001年5月.
┃C:\Users\bookan\Desktop\今日も楽しくてかゎぃぃよ.\98.jpg┃
┃C:\Users\bookan\Desktop\今日も楽しくてかゎぃぃよ.\99.jpg┃
┃C:\Users\bookan\Desktop\今日も楽しくてかゎぃぃよ.\100.jpg┃
天线论文范文结:
适合不知如何写天线方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于天线论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。