短波无线电系统具有探测距离远、抗毁性强、无需中继等优点,因此其在电磁环境监测、海态遥感、广播通信、雷达探测等领域得到了广泛的应用。但目前,作为短波系统中的重要的电磁能量转换部件的天线,多数都存在尺寸过大,不易于安装、运输和隐蔽的缺点,而尺寸较小的天线通常增益、效率较低,难以满足日益提高的通信、军事、商业应用领域的需求。我国目前在该方面的研究多数停留在理论阶段,研究结果不够完善,因此开展短波天线的小型化研究是十分必要的。本文主要对电小天线的性能指标和分析方法进行了深入的讨论;研究并仿真分析了天线的多种小型化技术;提出了短波天线的小型化方案,应用了这种方案的天线具有尺寸小、结构简单、效率高等优点。本文从天线的基本原理出发,对短波天线的小型化方法进行了系统研究。首先分析了国内外在短波天线小型化领域的研究现状,指出了各研究机构的研究特点与不足,确定了本文的研究内容与方向。在对电小天线的性能指标进行了详细分析的基础上,明确了本文研究的小型化短波天线最重要的几项性能指标分别是效率、增益、工作频带以及方向性,同时研究了常见的电小天线和分析电小天线的常用方法。采用了CST公司的商业软件Microwave Studio((?)),仿真研究了顶部加载、介质加载等天线的小型化方法的小型化效果,并讨论了各方法的适用范围、优缺点等。在分析了单、偶极天线各项性能优缺点的基础上,设计了一款工作在3~15MHz的小型化的短波天线,该天线是以偶极天线为基本结构,具有顶端-集总元件的复合加载结构。提出了三种提高天线工作效率的方法,分别是伞形延长法、介质加载法、螺旋结构替代法。在综合分析了各方法的优劣及适用场合的基础上,确定用馈源阻抗为75((?))的螺旋结构替代金属棒的设计结构为天线的最终方案。天线尺寸为2m×2m×2m范围内,天线结构为多螺旋组合结构,最大尺寸仅是其工作频带低频波长的1/50,是高频工作波长的1/10。天线在3~15MHz全频段范围内效率、增益均高于-20dB。该天线具有体积小、结构简单、效率高等优点,可广泛应用在广播通信、环境监测、雷达探测等领域。