【摘 要】
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随着无线通信高速发展,UHF频段的车载天线已广泛应用于军事和民用领域。由于军用车载天线的特殊性,时常会面对一些复杂的地理环境,这就对天线电性能提出了更高的要求,因此具有高增益和宽频带的车载天线成为了研究的热点。本文针对实际工程需求,对基于渐变结构和耦合馈电形式的车载天线及阵列进行了宽带化、高增益理论研究和实验验证。设计了两款UHF频段的全向高增益车载天线。主要研究内容和结论如下:（1）全向宽带车载
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随着无线通信高速发展,UHF频段的车载天线已广泛应用于军事和民用领域。由于军用车载天线的特殊性,时常会面对一些复杂的地理环境,这就对天线电性能提出了更高的要求,因此具有高增益和宽频带的车载天线成为了研究的热点。本文针对实际工程需求,对基于渐变结构和耦合馈电形式的车载天线及阵列进行了宽带化、高增益理论研究和实验验证。设计了两款UHF频段的全向高增益车载天线。主要研究内容和结论如下:（1）全向宽带车载天线的研究与设计。本章节基于偶极子天线和宽带天线理论,研究了结构等效模型方法,为有效拓展天线带宽,在普通偶极子天线基础上加入阶梯渐变结构,使之等效成为双锥天线,通过调整渐变结构各部分之间的长细比和内部的空气同轴来实现阻抗变换。针对电流不平衡带来增益恶化问题,采用缝隙耦合馈电形式,此时天线等效为一个等幅同相二元阵列,使其增益得到提高。为适应车载环境,在天线底部安装抗倒伏装置并进行仿真与测试,最终对天线样机进行测试,结果表明在工作频段内达到了VSWR小于2.5,方向图水平全向,增益大于4d Bi的效果。（2）全向高增益阵列天线的研究与设计。为了进一步提高天线增益,在上述天线的基础上,对天线馈电形式进行了调整,由单层耦合馈电增加至双层耦合馈电,天线等效为一个等幅同相四元阵列。对天线进行加工测试,实现了工作频段内VSWR小于2,方向图水平全向,增益大于6d Bi的目标。由于两副天线都工作在UHF频段且有部分频段交叉重合,因此设计了一个“T”形同轴转接头将两款天线一体化,两款天线竖直同轴放置。针对T形同轴转接头双端口馈电所带来的需要手动频繁更换转接口问题,设计一款双工器将天线由双端口馈电变为单端口馈电。最终一体化的天线在工作频段内实现了VSWR小于2.5,相对带宽为40%,增益大于5d Bi的目标。
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