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VHF/UHF双锥天线的测试应用

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这个例子展示了如何设计和分析一个可用于各种测试应用的有线双锥天线。导线双锥天线被用作标准受害者在任何遵从性测试实验室的各种测试应用，如免疫测试，发射测试，频谱监测，屏蔽效果等。

  • 免疫检测:辐射抗扰性测试要求被测设备(DUT)在高电磁场照射下工作。线双锥天线能够在20MHz到80MHz的较低范围内产生这些高磁场以及在更高的范围从80MHz到300MHz。较大的导线双锥天线可以产生更高的场。

  • 排放测试:辐射发射测试是最常见的合规测试类型。它可以测量一般DUT的场强30 mhz 1 ghz。导线双锥天线是便携式应用的绝佳选择。

  • 屏蔽效能:线双锥天线具有同轴绕线巴仑，可处理高射频场。

  • 频谱监测无线电监视的工作范围很广。线双锥天线是这些应用的理想解决方案，因为它们的宽带宽和全向辐射模式。

半波偶极子天线在这方面的应用较早。然而，这些天线在测试中需要更多的时间，因为天线的长度必须针对每个感兴趣的频率进行调整。而线形双锥天线由于其带宽宽、天线模式全向，在这方面具有优势。

本例设计了一个在300MHz到1GHz宽频段内具有稳定阻抗的线双锥天线。该频段具有平面增益特性，在h面是全向的，在e面是双向的，就像半波偶极子天线一样。

定义参数

图中所示的尺寸用于创建一个有线双锥天线，覆盖频率范围300MHz到1GHz，这是用于EMI和EMC测试应用的超高频范围。

N = 12;Sw = 12 e - 3;Hh = 150 e - 3;Ch = 405.2 e - 3;Nr = 35 e - 3;Br = 353.2 e - 3;跳频= 25 e - 3;弗兰克-威廉姆斯= 18 e - 3;

创建线双锥天线

用定义的参数创建一个导线双锥天线。

蚂蚁= biconeStrip;蚂蚁。NumStrips = N;蚂蚁。StripWidth =西南;蚂蚁。HatHeight = Hh;蚂蚁。ConeHeight = Ch;蚂蚁。NarrowRadius = Nr; ant.BroadRadius = Br; ant.FeedHeight = Fh; ant.FeedWidth = Fw; figure; show(ant); title(“线双锥形天线”）

图中包含一个axes对象。标题为Wire双锥天线的轴类对象包含贴片、曲面等9种类型的对象。这些对象表示PEC、feed。

阻抗

导线双锥天线的工作原理与偶极子天线相似，只是它的骨架有一个锥形的单元。该天线在300MHz至1000MHz的宽频段内具有稳定的阻抗。天线与发射机和接收机系统之间应采用平衡馈电系统。

频率= linspace (300 e6, 1 e9,101);图;阻抗(蚂蚁,频率);

图中包含一个axes对象。标题为Impedance的axes对象包含两个类型为line的对象。这些物体代表阻力，抵抗。

反射系数

设计的有线双锥天线在所需的工作频率下提供了小于-10dB的反射系数，没有匹配的网络或巴伦。因此，所设计的天线是电磁兼容应用的首选天线。宽带覆盖和小巧的尺寸是这种天线的主要优点。我们选择了0.3 GHz到1ghz的频率范围，并计算了天线的s参数。

s11 = sparameters (ant、频率);图;rfplot (s11);

图中包含一个axes对象。axis对象包含一个类型为line的对象。该对象表示dB(S_{11})。

辐射方向图

导线双锥天线的辐射模式与半波偶极子天线相似。导线双锥天线在h面显示全向(圆形)，在e面显示双向(八形)，如图所示。该天线具有h面波束宽度，可用于现场监视和频谱监测应用。

绘制天线在300MHz时的三维辐射图。

f = 300 e6;图;模式(蚂蚁,f);

{

线双锥天线在300MHz ~ 1000MHz频率范围内呈现全向模式，增益在2.04dB ~ 3.283dB之间变化。

绘制天线在不同频率下的仰角图。

p1 = patternElevation(蚂蚁,300 e6);p2 = patternElevation(蚂蚁,600 e6);p3 = patternElevation(蚂蚁,1000 e6);图;polarpattern (p1);持有在；polarpattern (p2);持有在；polarpattern (p3);传说300兆赫600兆赫1000兆赫；

{“字符串”:“”,“它”:[],“乳胶”:[]}

结论

导线双锥天线由于其优于其他天线的优点，在测试应用中起着重要作用。它的主要优点是体积小，具有宽带特性和全向辐射模式。无论测试类型(标准符合性测试或简单的现场监测测试)，天线显示高效的性能特征。

参考

“施瓦茨贝克混乱- ELEKTRONIK”，[在线]。https://www.yumpu.com/en/document/read/35274071/schwarzbeck-mess-elektronik．

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