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2.1 双环天线设计原理

根据单环天线电流分布在馈电方向上呈现最大分布，而在其对面180度方向上呈现小分布的特点，提出了双环设计，将两个相同的环天线上下两侧排放，两个馈电点分别放置在0°和180°方向。工程上设计两个环天线分别用平衡双线进行馈电，在环中心位置进行交叉连接馈电，实现了两个馈电点0°和180°方向排放要求。

此双环天线的工作原理可以这样解释，对于一个环天线其在0度方向馈电，那么其在0度方向电流分布最大，在180度电流分布最小，辐射电场相位正弦分布；而与此同时另外一个环的馈电位置和第一个环馈电位置对调，电流分布也同样对调，那么在远区两个环辐射电场合成后，其电流流向相同，电流相互补充，到达各个方向上场强幅度、相位基本相同，有效地改善了幅相不圆度。

2.2 双环天线电气特性

结构示意图如下图所示。双环天线直径Ф1000 mm，两环上下间隔2.5cm，相对于单环天线，在方位面幅度起伏和相位起伏都较小。从仿真结果看，频率30MHz时相位相差5.6°。

图6 双环天线结构示意图

根据经验公式，环天线的辐射电阻为（式中b为环的半径，C为环的周长），得到其辐射电阻很小。由于用作校准发射天线，为了与发射机匹配，须提高辐射效率。环天线的效率为，估算得天线的效率非常低。必须设计合理适中的加载网络，以提高天线的辐射效率。

双环天线采用中心交叉馈电方式，采用4：1阻抗变换器，实现天线到同轴电缆平衡到不平衡端转换。所以在中心馈电处设计多级加载网路，提高辐射效率，实现1.5MHz～30MH宽带匹配。

关键词： 双环天线 幅相一致性 宽频带 短波宽带