本文從電-磁組合型天線的物理結(jié)構(gòu)分析入手,，結(jié)合實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬,，采用頻域和時域測量相結(jié)合的方法,，對電-磁組合型天線的特性進(jìn)行了研究,。

　　1 理論分析

　　1.1 天線結(jié)構(gòu)

　　圖1為電-磁振子組合型超寬帶天線結(jié)構(gòu)示意圖[2],。圖中所示：①為天線同軸饋電區(qū);②為外導(dǎo)體板;③為電流環(huán)調(diào)節(jié)器;④為TEM喇叭上極板;⑤為TEM喇叭下極板,。

　　圖1 電-磁振子組合型UWB天線結(jié)構(gòu)示意圖

　　1.2 天線物理結(jié)構(gòu)及其特性分析

　　天線的物理結(jié)構(gòu)與天線性能有比較密切的關(guān)系。輻射天線的輸入阻抗與超寬譜脈沖源的特性阻抗的失配,，造成天線饋源處不同程度地反射,。從圖1所示的天線結(jié)構(gòu)形式來看，激勵脈沖(如圖2)進(jìn)入同軸饋電區(qū)后,，具有寬頻帶特征(如圖3)的脈沖電流饋入天線,。一部分電流通過①、③,、②構(gòu)成的電流環(huán)(或磁振子)向自由空間輻射,同時產(chǎn)生反射波和熱耗(由于激勵脈沖的上限頻率較低,，天線的熱損耗一般可不予考慮);另一部分電流通過①,、④、⑤構(gòu)成的阻抗?jié)u變型TEM喇叭(主要表現(xiàn)為電振子輻射器)向自由空間輻射,，同時也產(chǎn)生反射波,。

　　圖2 激勵脈沖波形　　　　　　　　　　　　 圖3 激勵脈沖頻譜

　　根據(jù)以上分析，可以得到該天線等效電路,，如圖4所示,。其中Rring、Rtrumpet分別為天線的磁振子(電流環(huán))與電振子(TEM喇叭)的輻射電阻,，二者與激勵信號的頻率f成非線性關(guān)系,。

　　圖4 電-磁振子天線等效電路圖

       天線中的電流環(huán)為并聯(lián)諧振回路，隨著頻率的提高,，電流環(huán)由低頻短路負(fù)載逐漸轉(zhuǎn)變成為以磁振子為主的輻射器,，磁振子的輻射電阻Rring也相應(yīng)增加。對低頻而言,，電流環(huán)為小環(huán)輻射器,，相當(dāng)于磁基本振子，其輻射特性等同于磁基本振子;而對高頻而言,，它又相當(dāng)于大電流環(huán)輻射器,，可以應(yīng)用大電流環(huán)輻射理論來分析其輸入特性和輻射特性。