磁电机械天线的阻抗特性分析

摘要

机械天线被认为是目前能够实现甚低频和超低频天线小型化的新方案.本文针对1-1型和2-1型磁电机械天线的阻抗特性进行系统研究.基于天线振子的阻抗曲线和修正的Butterworth-van Dyke模型,分别获得阻抗最小频率f、串联谐振频率f以及谐振频率f.在此基础上,本文通过实验分析了驱动电压、偏置磁场和机械品质因数(Q值)对磁电机械天线阻抗特性的影响规律,并结合磁电机械天线的实际工作频率f,获得了1-1型和2-1型磁电机械天线的电阻和电抗分量.实验结果表明:无论是1-1型还是2-1型磁电机械天线,其电抗分量均小于100Ω,基本可以看成一个纯阻性振子.但是高Q值的磁电机械天线非线性效应强,且自身阻抗相对较小,难以支持高驱动电压的加载,辐射能力有限.本文对磁电机械天线的设计优化,特别是在认识其阻抗特性的基础上进行Q值选择,为下一代高辐射性能天线振子的设计提供了重要数据参考.