小型化和寬帶化的高效率籠型天線

黃薇育

（作者單位：新疆新聞出版廣電局節目傳輸中心91614臺)

籠型天線能夠控制短波電線，具有一定的調節和控制功能。現代化無線終端設備的不斷進步與發展，使小型化的科學技術研究有著較好的增益性。寬帶甚至是超寬帶的電線具有高效率的特點，成為超短波性質的通信技術手段。通過對傳統電線進行分析，發現其研究方向比較狹窄，難以順應社會的發展趨勢，既使是能夠進行調節的電線，也難以滿足調頻較為頻繁的速率要求。

1 籠型天線的概述

籠型天線短波發射機的連接系統，能夠全面控制和調節信號，也能夠對信號進行一定的切斷。發射機連接天線系統，主要包含室內開關矩陣類型系統、室外相互交換開關系統。在發射系統當中，天線會被導入到電磁波中，進而轉變成具有自由空間性質的無線電波。在接收系統內，能夠將無線電波轉成為電磁波，實現了任意兩點間電磁信號的傳遞。發射機的天線能夠將高頻的電流轉換成為電磁波，在規定范圍內進行輻射，因此能夠看出，傳輸性能是天線必須具備的一個功能翁。相關技術人員，要加大研究小型化及寬帶化天線的力度，提高天線的輸送效率。

2 天線小型化和寬帶化

信息時代的到來，加快了科學技術發展的步伐。無線通信設備技術的進步和發展，在通信方面得到了充分的體現，它可以對不同類型的數據進行有效的處理，并對電子設備進行遠程超控。無線通信技術結合了微電子技術、航空航天技術、微電子技術，進而增加了具有移動性質的無線通信系統設備，使我國進入到無線通信時代。但是隨著無線信息技術的進步和發展，人們對通信信息的要求也越來越高，例如：具有代表性的技術，如超寬帶的通信技術、大規模空間技術以及集成電路等，促使了不同類型的電子設備系統的形成，推動了寬帶化和小型化趨勢的發展。在天線中所應用的器件、設備以及天線自身的性能優劣等，都會直接影響到系統所能接受、發送信息與功率的信噪比。為了提升通信系統的小型化與寬帶化的功能，針對小型化帶有天線的研究，便顯得尤為重要。

天線的小型化技術是指在固定的頻率工作上，將天線的尺寸縮小。信息系統技術的進步和發展，使人們對多種類型的通信中斷天線的要求不斷提高，藍牙、手機、無線網等領域對天線的相關緊湊性質、小型化要求也在不斷提升。在通信設備的運用上，以往的傳統電線，集成度較低、隱蔽性較差，已經難以滿足未來社會無線通信設備的發展要求。因此應該設計出相對較小型的電線，以此來滿足無線系統發展的需求。

天線小型化加載技術。天線小型化加載技術，通常是利用小型化和寬帶化手段來實現，通過在電線適當的位置加載導體、電抗、電阻等，進而對電線內的電流分布情況進行有效的布置，以控制電線的振頻率、改變天線的輻射方向以及降低輻射的高低等為目的。所加載的元件類型可以分為無源器元件、有源網絡等。相對來說，在工作頻率不高時，可以適當地進行集中加載，而在工作頻率相對較高時，可以進行分布加載。為此，可以運用加載技術對電線中的小型化技術進行有效運用。在天線技術中，天線的加載優化技術屬于一種非線性的技術類型，其所涉及到的變量，包含加載的位置、組合、元件，屬于一種多變量的技術類型，如果建立一個較為優化的函數，并且達到天線的要求，那么此函數具有一個較小的值。由于天線的參數與天線的特征具有一定的關系，因此最優化的函數，屬于這些參數的函數。另外也應該選擇最優化的方式，使得最優化的函數達到極小值。之后運用計算機進行模擬，通過最先進的技術，使加載技術得到最優解。

但是天線的加載技術，是能夠實現天線小型化的一種技術。在使用加載技術的過程當中，會產生一些問題。在天線當中進行加載的元件，一般都是消耗性的器件，因此會對天線造成一些不良影響。為了解決天線加載技術中存在的缺點，就要合理優化天線結構，即在保障天線各項指標的基礎上，運用遺傳算法與一些優化軟件，進行仿真和測試，進而使天線處于一個相對理想的結構中。

天線寬帶化技術。天線的寬帶主要包含兩種，一種是相對寬帶，另一種是倍頻寬帶。天線的寬帶化，指的是在較為寬廣的地帶區域之內，天線具有方向性、極化性、阻抗性，而且它們的變化相對較小。傳統的寬帶性電線結構類型有菱形、V字形、錐形等，而新型的寬帶天線，包含了對數周期類型的天線，天線存在不同種類的參數，其包含了天線的方向圖、增益性等，而這些參數都和頻率有一定的關系。天線中的頻帶寬度是天線中主要電氣的質變，例如：增益、極化特點，駐波系數等都能夠滿足設計要求的頻率范圍。在指標要求的同一范圍內，要以最嚴格要求作為確定電線寬帶的依據。通信設備的發展非常迅速，寬帶通信設備也隨之出現。為了能夠實現消除干擾、保密通信的作用，寬帶化技術也在不斷地更新換代，寬帶技術中的超寬帶電線技術，也在不斷地進步和發展，成為天線學研究中的一項重要的內容。在當今通信技術發展的過程當中，天線調頻的范圍也隨之拓寬，傳統的狹窄電線已經難以滿足需求。另外，在移動平臺中，狹小空間內部如果密布多個電線，相互之間便會存在較為嚴重的干擾，會給通信質量帶來一定的影響，因此要將天線拓展到較寬的頻段上，倍頻甚至要達到十幾兆以上。在此背景下，天線中的寬帶化技術成為天線學領域研究的一項重要課題。

3 結語

傳統結構的天線，已經難以適應當今快速發展的通信技術的發展。通信設備從開始的單極子天線，發展成為對稱陣子類型的天線；從傳統的較為狹窄的天線，變換成為寬帶的天線。天線不斷向小型化以及寬帶化方向發展，加載技術得到了廣泛的運用。而籠型天線的出現，擴大了短波通信覆蓋的范圍，進而保障了通信的質量，它屬于一種性能相對較好的創新型天線，更好地提升了通信的傳輸效率和傳輸質量。