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水平极化天线，使短波天线实现了真正的白天需要的波长最短。
曲线1表示在太1中求得的波长数值再乘以一个修正系
图１ 必需的工作波段
图２ 修正系数k１与地面纬度的关系
２ 接收点射线的仰角和偏向
射线仰角
在设计短波天线时，到达接收点的射线仰角的数值具有重大的意义。
设计发射天线时，应该使它的方向图能保证接收点的射线具有最大的强度和最小的衰减，而接收天线的方向图则应该保证尽可能以最大强度接收这些射线。
射线以不同路径从发射点传播到接收点。
例如，通信距离为5 000 km、反射层高度为300 km时，从发射点到接收点可能经过两次、三次或更多次的反射。
仰角等于7°，三次时等于
例子说明，不同仰角的射线都可以到达接收点。
由于反射层的高度有昼夜、季节和年份的变化，到达接收点的射线仰角也随时间变化。
也可能由于反射面不均匀性出现以及射线的散射现象，仰角发生变化。
散射现象常常发生在夜间，特别
图３ 射线仰角与通信距离的关系
242
图４ 激励电流与振子轴垂直r０的关系图
图５ 增益系数方向图（下转第252页）
243。
自制收音机短波天线所需材料如下：1.2米木条（竹条，PVC管等不限）两根10-365pf可变电容一个（其它规格也可以，但是最小值最好不要高过20皮法，否则频率高端上不去14号漆包线（直径2毫米）约3.5米（主框用），其它线材也可，效果可能有所不同，基本上是越粗的越好14号漆包线约85公分（感应环用），其它线材也可，效果可能有所不同同轴电缆3米插头一个（视收音机接口而定）热融胶/乳胶/螺丝等不限制作方法：（以木条为例）1、将两根木条接成一个十字。
俺手头是两根18乘30毫米的木条，在每条中间各开了个18乘15的口子相对一嵌就成了，想省事用螺丝也可以。
2、木十字的四头离边缘一两公分的地方各钻一个3毫米左右的孔供穿线用，选其中一头，在往里一两公分的地方再钻一个孔供固定第二个线头使用。
3、将可变电容固定在靠近钻了两个孔的木条那一头的地方。
4、将漆包线从选定那头的一个孔开始穿，依此穿过另外三头，最后再从开始这头的另一个孔穿过，细心拉直，两边都留一两公分的头，刮去漆皮。
5、用短线连接一线头到可变的动片端子，另一头到可变的定片端子，焊好。
6、将另一段短漆包线两头刮好，弯成圆形感应环，7、将电缆两边去皮，一头接插头焊好，另一头芯线与屏蔽层分别接感应环的两头焊好。
8、将感应环固定在十字的中心位置附近（作为临时措施，俺就用了些橡胶泥粘上去）9、在可变电容相对的另一头加一个挂钩或者绑段绳子，将天线挂在合适位置。
制作结束！短波天线原理工作于短波波段（1~30MHz）的发射或接收天线，统称为短波天线。
短波的传输按传输路径不同主要分为两种，一种是通过电离层反射，称为天波。
由于太阳活动会对电离层造成一定的影响，所以这种方式传输的波长也要随太阳活动的强弱发生变化；另一种是贴地表传输的地波。
这种传输方式受相对介电常数和电导率的影响发生损耗。
海水的相对介电常数和电导率都比较大，所以损耗较小，在海事通信中有较多运用。
由于短波通信不像卫星、光纤、电缆通信一样，不需要中继站，所以应用比较广泛。
机载短程无线通信系统的设计与实现随着航空业的不断发展，飞机的通信系统也在不断升级和完善。
机载短程无线通信系统的设计与实现成为了一个重要的研究方向。
本文将对机载短程无线通信系统的设计与实现进行介绍。
首先，机载短程无线通信系统的设计需要考虑到飞机内部的通信需求和限制条件。
飞机内部的通信需求包括机组人员之间的通讯、机组人员与地面人员的通讯以及乘客和机组人员之间的通讯。
同时，由于飞机的封闭空间和特殊环境，无线通信系统的设计需要考虑到信号的传播和干扰问题。
其次，机载短程无线通信系统的实现需要选择合适的无线通信技术和设备。
目前，常见的无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi和红外线等。
根据飞机内部通信的需求，可以选择适合的无线通信技术。
同时，为了提高通信质量和可靠性，可以采用多天线技术和信号处理技术。
此外，为了满足通信的安全性要求，还需要加密和认证等安全措施。
然后，机载短程无线通信系统的设计与实现还需要考虑到无线电频谱资源的管理和分配。
由于无线电频谱资源是有限的，需要进行合理的管理和分配，以避免频谱资源的浪费和冲突。
可以通过频谱监测和动态频谱分配等技术手段来实现频谱资源的有效利用。
最后，机载短程无线通信系统的设计与实现还需要进行系统性能测试和优化。
通过对系统的各项性能指标进行测试和评估，可以发现系统存在的问题和不足，并进行相应的优化和改进。
同时，还可以根据实际使用情况进行系统的调整和优化，以提高系统的性能和可靠性。
综上所述，机载短程无线通信系统的设计与实现是一个复杂而重要的任务。
在设计过程中，需要考虑到飞机内部通信需求、无线通信技术选择、频谱资源管理和系统性能测试等方面的问题。
通过合理的设计和实现，可以提高飞机内部通信的效率和可靠性，为飞机的安全运行提供有力支持。
短波长线天线架设方法短波长线天线的架设方法有以下几种：1. 直线天线架设方法：将天线导线直接架设成一条直线，并固定在两个固定支架上。
这种方法简单直接，适用于较短的天线导线长度。
需要注意的是，直线天线的两个固定支架需要足够坚固，能够承受天线导线的重量和外部环境对天线的影响。
2. 反V字形天线架设方法：将天线导线呈V字形架设，其中一个导线端固定在一根天线杆上，另一个导线端固定在另一根天线杆上。
这种方法可以增加天线的高度，提高接收和发送信号的效果。
天线杆的选择和固定需要注意天线导线受力平衡和稳定性。
3. 环形天线架设方法：将天线导线绕成一个环状，然后固定在天线杆上。
环状天线可以增加天线的长度，提高信号接收和发送的效果。
这种方法适用于比较大的天线导线长度，需要使用相应的天线支架来固定天线导线。
4. 垂直天线架设方法：将天线导线垂直地拉直并固定在固定支架上。
垂直天线适用于发送和接收短波信号，可以提高信号的传播距离和穿透力。
需要注意的是，垂直天线的固定支架需要足够高和坚固，以确保天线导线的竖直性和稳定性。
无论采用哪种架设方法，都需要注意以下几点：1. 选择合适的天线导线材质，例如铜线或铝线，以保证天线的导电性能和耐久性。
2. 天线导线的长度要符合所需的波长。
根据所要接收或发送的频率，可以采用多段导线并进行相应的调整。
3. 天线导线的固定支架要选择稳固和耐久的材料，并进行适当的加固，以确保天线的稳定性和安全性。
4. 避免天线导线与其他金属物体接触，以避免干扰和信号衰减。
5. 定期检查和维护天线的连接部分和导线，以确保其正常工作和使用寿命。
T 型短波天线制作(转BCL论坛)实用天线设计与制作（转）整理前言·第一章基础知识…………………………………………………………………( 1 )§1.1 无线电波…………………………………………………………………( 1 )§1.2 电波传播………………………………………………………………… (3 )§1.3 几种基本天线…………………………………………………………( 5 )一、各向同性天线………………………………………………………………( 6 )二、赫兹振子………………………………………………………………………( 6)三、接地单极天线………………………………………………………………( 7 )四、半波偶极天线………………………………………………………………( 7 )§1.4 天线的基本参数………………………………………………………( 8 )一、输入阻抗………………………………………………………………………( 8 )二、方向图…………………………………………………………………………( 9 )三、有效长度 (10)四增益 (10)1.5 天线的防雷与接地 (11)第二章中、短波天线及其附件 (15)§2.1 长线天线 (15)§2.2 半波偶极天线 (17)§ 2.3 倒V型天线 (19)§2.4 多频道偶极天线 (20)§2.5 T型天线 (20)§2.6 地网天线 (21)§2.7 有源天线 (22)一、电路 (23)二、制作 (26)三、使用方法 (28)四、简单有源天线 (29)§2.8有源铁氧体天线 (31)一、电路 (32)二、制作 (34)三、使用方法 (36)四、工作在1.6~4.5兆赫的有源铁氧体天线 (36)§2.9 环形天线 (37)一、简单环形天线 (37)二、有源环形天线及其制作 (39)三、差分环形天线及其制作 (41)四、倾斜环形天线 (44)3 | Page 五、螺旋环形天线 (45)六、工作在短波波段的环形天线 (46)七、工作在长波波段的环形天线 (47)§2.10 高频前置滤波器 (47)一、电路 (49)二、制作 (51)三、使用方法 (52)§2.11 可调天线衰减器 (53)一、用衰减器增强天线的选择性 (54)二、制作 (57)§2.12 调谐陷波器 (58)§ 2.13 天线低通滤波器 (61)§2.14 天线调谐器 (64)一、电路 (65)二、制作 (67)§2.15 短波通信工程中常用的天线 (68)一、笼形水平半波偶极天线 (69)二、笼形对称垂直偶极天线 (70)三、带导电地网的非对称垂直天线 (71)四、水平同相阵列式天线 (71)五、菱形天线 (72)六、对数周期天线 (74)第三章电视接收天线 (76)§3.1 架设电视天线应注意的问题 (76)§2.2 室内天线 (77)§3.2 线性半偶极天线 (77)§2.4 折合半波偶极天线 (79)§2.5 八木天线 (80)§3.6 多频道天线 (86)一、扇形天线 (86)二、两个折合振子组成的双频道天线 (87)三、隔离滤波器 (88)§3.7 八木天线阵 (91)一、双层五单元八木天线 (92)二、四层五单元八木天线 (95)三、双层双列五单元八木天线 (96)§3.8 环形天线 (97)§3.9 有源电视天线 (98)4 | Page 第四章移动通信天线 (101)§4.1 J型半波天线 (101)§4.2 地网天线 (102)一、四分之一波长地网天线 (102)二、八分之五波长地网天线 (104)三、伞骨地网天线 (106)§4.3 J型折合半波天线 (106)§4.4 共线天线 (111)一、天线结构 (112)二、馈电和匹配 (112)三、二单元共线天线 (112)§4.5 移动式和便携式天线 (113)第五章微波天线 (116)§5.1 有效孔径 (117)§5.2 喇叭天线 (118)§5.3 缝隙天线 (119)§5.4 微波透镜 (120)一、介质透镜 (121)二、金属板透镜 (122)§5.5 抛物面反射天线 (123)一、抛物面反射器的几何光学性质 (123)二、辐射方向图 (124)三、馈电器 (126)四、结构 (127)第六章馈线和匹配 (128)§6.1 传输线 (128)一、传输线的特性阻抗 (128)二、如何确定电缆的特性阻抗 (130)§6.2 匹配 (132)一、半波偶极天线的匹配 (132)二、折合半波偶极天线的匹配 (135)三、宽频带匹配器 (139)四、馈线与接收机的连接 (141)附录 (143)参考文献………………………………………………………………………………(144)§1.1 无线电波无线电波是一种电磁波．在真空中，电波以每秒299，792,077米（30万公里）的速度向前传播。
宽带短波环形天线项目设计方案第一章课题研究的背景及意义1.1宽带短波环形天线的研究背景近几十年来，科学技术的飞速发展和人们生活日益现代化与社会化，对电子技术的应用提出了更高的要求。
例如电视、广播、通信等业务，不仅要求高质量地传输语言、文字、图像、数据等信息，而且还要求设备宽带化、共用化。
因此，与无线电设备发展趋势相适应，宽频带天线的研究也日益活跃，成为天线学科研究领域中的一个重要分支。
在现代通信技术中，为了实现保密通信，消除干扰，将广泛应用多频段、多功能电台和宽带跳频电台，跳频速率越来越高，跳频范围也越来越宽。
原有的窄带天线已无法满足要求，即使可调谐天线也无法满足快速的跳频速率。
同时，在移动平台，狭小的空间内若密布多副天线，相互之间的干扰较为严重，影响通信质量，这也要求研制的天线能覆盖很宽的频段，有的甚至达到十几个倍频以上，使多个电台共用一副天线来减少天线数量，并且要求天线效率高，损耗小，能承受较大的发射功率等特点，从而保证通信质量。
在这种背景下，天线的宽带化和小型化就成为天线研究中的一个重要课题，特别是工作在短波波段上的天线，由于工作频率低，天线的工作波长都比较长，天线的物理尺寸都比较小，而且采用环形集总加载的方法是比较方便和容易实现的，从而研发性能优良的宽带短波环形天线成为工程实现中亟待解决关键技术。
1.2 课题研究的意义1.2.1短波通信短波通信是历史最为久远的无线电通信。
它是战略通信网的重要组成部分。
短波通信设备简单、机动灵活、成本低廉，可用较小的发射功率直接进行远距离通信。
所以，在很长一段时期中，一直是重要的通信手段，特别是实现远距离通信的主要手段。
由于卫星通信的出现和发展，使短波通信受到了较长时间的冷落。
和卫星通信比较，短波信道是随机参量信道，稳定性和可靠性差，通信速率低。
人们以为短波通信会被卫星通信取代。
由此造成对短波通信投资的急剧减少和科研的削弱。
连美军1976年制定的综合战术通信计划中，仅把短波通信列为补充和备用手段。
简易短波环形天线的制作 身居城市市区或郊区喜欢收听短波的坛友们可能有同感,即：无论使用长线天线或拉杆天线,5MHz以下频段干扰严重,电台难以收听;这种电场杂波对低频短波干扰的程度比中波更为严重;为了改善该波段的收听质量,在查阅大量中外文资料的基础上,确定试制短波环形天线国外称之为magnetic loop;
成品图1
国外资料推荐使用直径10mm紫铜管弯成直径为85-90cm环形作为初级线圈,考虑到重量,操作方便等因素,从铜铝材商店购进直径为13mm的紫铜管2.8m,弯成直径为87cm的铜环;同时,采用1m的50塑料管支撑铜环;这是铜环上部的固定点图2 铜环下部的固定点图3;这里要注意的是要在铜管的两端钻好小洞,小洞可以拧上螺丝并可固定小焊片;铜环两端固定完毕后,固定好焊接好引线的焊片,并将引线引出塑料管; 制作一个木板支架图4,注意要非常牢靠; 将塑料支架固定在模板支架上图5,图6,一定要牢靠; 制作一个次级线圈图7,据国外资料,该次级线圈的直径最佳值为初级线圈直径的1/5左右;
该次级圈采用10mm铝管并用电饭煲内胆圆形定型为直径17cm的铝环,内部穿引细花线制成图8; 将次级线圈的引出线连接在BNC插座上图9 据测定和计算,该短波环的电感量为2uH,配2250pF双连空变,其谐振
频率大约为2-12MHz,另配360pF单联空变,其谐振频率约为5-23MHz;要注意的是两个可变要有一定的隔离距离,否则会相互干扰图10
采用一只波段开关分开图11 据实际测试,该短波环形天线的工作频率为短波1：2.050-12.700MHz；短波2：4.900-23.000MHz;这样,白天可使用短波2,晚间可使用短波1图12 使用该环形天线,各频点信号谐振尖锐,晚间的低频短波电台如上海的浦江台AM3280,新疆格尔木台AM3985,甘南台AM3990,等顺利收到;日间的USB13362也可用139B顺利收到;表明短波环形天线在对抗电场杂波干扰中有一定作用;
超短波跳频电台的接收天线设计和优化引言：超短波跳频电台是一种广泛应用于通信领域的无线通信技术。
为了能够稳定、准确地接收来自不同频段的信号，接收天线的设计和优化成为非常关键的一环。
本文将重点讨论超短波跳频电台的接收天线设计和优化，并提出一些建议。
一、接收天线的选择和定位在超短波跳频电台设计中，选择合适的接收天线是至关重要的。
接收天线应具备频率范围广、天线增益高、方向性好的特点。
常见的接收天线有天线杆、寄生天线和螺旋天线等。
根据实际需求，合理选择并定位接收天线，可以有效地提高信号接收的质量。
二、接收天线的设计原则1.根据信号频段选择合适的天线长度：超短波跳频电台使用的频段较宽，因此需要根据频段的不同选择合适的天线长度。
一般来说，较低频段的天线长度应较长，而较高频段的天线长度则可适当缩短。
2.提高天线增益：天线增益是指天线向某个方向发射或接收无线信号的能力。
为了提高信号接收的灵敏度和距离，需要选择增益较高的天线。
常见的增益提高方法包括增大天线尺寸、采用定向天线和使用天线阵列等。
3.减小天线的杂散辐射：天线杂散辐射会干扰其他设备和造成信号的接收质量下降。
因此，在设计天线时应尽量减小其杂散辐射。
一种常见的方法是使用多频段滤波器，以滤除不需要接收的频段信号。
4.调整天线方向性：天线的方向性是指天线对信号的敏感程度。
通过调整天线的方向性，可以专注于接收来自特定方向的信号，提高信号接收的效果。
调整天线方向性可以采用天线旋转角度或者安装多个天线的方法。
5.减小天线噪声：天线本身会引入一定的噪声，影响信号接收的质量。
降低天线噪声的方法包括选用低噪声放大器、减小天线的阻抗不匹配等。
三、接收天线的优化方法1.采用多级放大器：在超短波跳频电台的接收系统中，应采用多级放大器的方法，以提高信号的增益和灵敏度。
在放大器之间加入滤波器，可以进一步减小杂散信号的干扰。
2.使用多径衰落的抵消技术：在超短波通信中，信号常常受到多径传播影响，导致信号强度的衰落。
Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００８ Ｖｏ１．３９ Ｎｏ．３（ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．１ ３２１ 航空电子技术 ＡＶＩＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 机载天线及其布局设计要求 陈玉东 ～，全力民 （１．北京航空工程技术研究中心，北京１０００７６；２．北京航空航天大学，北京１００１９１）
［摘要］ 结合机载天线的实际工程应用，从载机平台物理性能、任务系统功能要求、天线方向图覆盖以及 系统电磁兼容性等几个方面对如何合理地设计天线布局进行了分析；列举了一些任务系统天线的最优布局位 置，进一步说明了合理的天线布局是载机平台的物理性能和系统电气性能的折衷结果，并针对未来机载天线的 发展趋势提出了一些看法。 ［关键词］ 机载天线；布局；电磁兼容性 ［中图分类号］ＴＮ９５７．２［文献标识码】Ａ［文章编号］１００６—１４１Ｘ（２００８）０３—００３４—０５
Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ａｎｔｅｎｎａ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｌａｙｏｕｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ＣＨＥＮ Ｙｕ—ｄｏｎｇ ，ＱＵＡＮ Ｌｉ—ｍｉｎ ’ （１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ０００７６，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｂｅｉｊｉｎｇ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｉｒｂｏｒｎｅ ａｎｔｅｎｎａ ｌａｙｏｕｔ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｓｐｅｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｔｅｎｎａ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｐａａｅｒｎ ａｒｅａ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｅｔｃ．，ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｏｍｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ａｉｒｂｏｒｎｅ ａｎｔｅｎｎａ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｌａｙｏｕｔ ｉｓ ａ ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ａｔ ｌａｓｔ ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｆｔｈｅ ａｉｒｂｏｒｎｅ ａｎｔｅｎｎａ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｉｒｂｏｒｎｅ ａｎｔｅｎｎａ；ｌａｙｏｕｔ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ
短波双极天线架设方法短波双极天线架设指南材料清单两根长度相等的导线（铜或铝）电缆或接线端子陶瓷或塑料绝缘器天线调谐器（可选）选择合适的位置尽量选择在开阔地带，远离建筑物和其他障碍物。
避免在附近有高压线或其他电气干扰源的地方。
确保现场有足够的净空，天线不会与周围的环境接触。
确定天线长度短波双极天线的长度取决于所需的频率范围。
对于业余无线电波段（1.8 - 28 MHz），建议使用图表或计算器来确定最佳长度。
一般来说，天线的总长度（两根导线加在一起）应略小于目标频率波长的一半。
制作双极天线将两根导线的一端连接到绝缘器上。
导线末端应剥去约 5 厘米的绝缘层，并拧成环或钩子形状。
将绝缘器固定在横臂或导线之间的支架上。
导线应与地面平行，并尽可能拉直。
连接馈线使用电缆或接线端子将馈线连接到双极天线的中心。
确保连接牢固，并用绝缘胶带或热缩管进行保护。
调谐天线（可选）如果需要，可以使用天线调谐器来优化天线的性能。
调谐器可以调整天线的驻波比（SWR），以提高其效率和传输范围。
完成安装确保天线所有连接牢固，并检查绝缘层是否有损坏。
将馈线敷设到收发器或调谐器。
升起天线并固定在适当的高度。
维护和故障排除定期检查天线连接和绝缘层是否有损坏。
如果天线出现异常，例如驻波比过高或信号减弱，请检查是否有连接松动或电线破损。
确保天线远离电气噪音源，如高压线或变压器。
注意⚠️在升起天线之前，请务必确定其重量和尺寸是否适合支撑结构。
在架设天线时，务必遵守所有当地法规和安全准则。
对于高功率应用或需要专业安装的天线，建议寻求有执照的电工的帮助。
《无人机机载接收机天线的设计与研究》篇一一、引言随着无人机技术的飞速发展，其应用领域日益广泛，包括但不限于军事侦察、地形测绘、航拍、快递物流等。
而无人机的性能表现和操作稳定性很大程度上取决于其搭载的机载接收机天线的性能。
因此，本文旨在研究无人机机载接收机天线的设计，为提升无人机整体性能提供技术支持。
二、无人机机载接收机天线的设计需求设计无人机机载接收机天线时，我们需要考虑以下几个主要需求：1. 信号接收灵敏度：为了确保无人机在各种环境下的信号接收稳定性和准确性，接收机天线应具备较高的灵敏度。
2. 抗干扰能力：无人机在飞行过程中可能会受到各种电磁干扰，因此天线应具备较好的抗干扰能力。
3. 轻便性：由于无人机载重有限，因此要求天线设计轻便，以减轻整体重量。
4. 适应性：天线应能适应不同的飞行环境，如不同高度、不同方向等。
三、无人机机载接收机天线的类型与设计根据需求和实际情况，我们设计了几种不同类型的无人机机载接收机天线。
1. 平面倒F型天线：这种天线具有体积小、重量轻、低剖面等优点，适合于轻型无人机。
通过优化设计，可以进一步提高其灵敏度和抗干扰能力。
2. 螺旋型天线：该类型天线在长距离信号传输和接收中表现优秀，可以用于对飞行高度要求较高的应用场景。
其优点包括增益高、方向性强等。
3. 阵列天线：阵列天线由多个单元组成，可以同时接收多个方向的信号，提高信号的稳定性和可靠性。
这种天线适合在复杂环境下使用。
四、设计与优化在设计无人机机载接收机天线时，我们采用多种优化手段来提高天线的性能。
具体包括：1. 仿真分析：通过电磁仿真软件对天线进行仿真分析，预测其性能表现。
2. 参数优化：根据仿真结果和实际需求，对天线的尺寸、形状、材料等参数进行优化。
3. 实验验证：通过实际实验验证天线的性能表现，并根据实验结果进行进一步的优化。
五、实验与结果分析为了验证设计的有效性，我们进行了多次实验。
实验结果表明，所设计的几种无人机机载接收机天线均具有较高的信号接收灵敏度和抗干扰能力。
短波双极天线（Shortwave dipole antenna）是一种常见的无线电天线，用于接收和发送短波（SW）信号，通常用于业余无线电（Ham Radio）和其他无线通信应用。
短波双极天线可以根据需要在不同的长度和配置上搭建，但一般的原理都是基于两根相互平行的导线，这两根导线在电磁波的传播方向上形成一个对称的振荡器。
以下是一些短波双极天线的架设方法：1. 传统双极天线（Inverted-Vee）：- 两根相同长度的导线，一段固定在电杆或支撑结构的上方，另一端分别拉向地面，形成一个倒V字形。
- 地面上的两根导线可以用木棍、金属棒或者地网连接起来，以提高接地效果。
- 这种形式的双极天线在低频段表现良好，但在高频段性能会下降。
2. 倒置双极天线（Inverted-F）：- 类似于传统双极天线，但顶部的一端是倒置的，即天线顶端接地。
- 这种配置可以减少对地面的依赖，适用于高频段操作。
3. 共轭匹配双极天线：- 由两根交叉的导线组成，形成一个共轭结构。
- 这种天线可以实现更好的阻抗匹配，提高传输效率。
4. 优选双极天线（Optimum Dipole）：- 根据特定频率计算出的最佳长度，通常在天线中心点馈电。
- 这种天线在不同频率下表现均衡，适用于多频率操作。
5. 移动双极天线（Horizontal Dipole）：- 两根导线水平架设，通常用于车载或便携式应用。
- 这种天线易于搭建和拆卸，但受风的影响较大。
架设步骤：1. 选择地点：选择一个开阔的地方，远离高大建筑和其他可能阻碍信号传播的障碍物。
2. 安装支撑结构：使用电杆、树木、建筑物或专用的天线塔来支撑天线。
3. 安装天线：将天线导线固定在支撑结构上，确保导线拉直并保持一定的张力。
4. 接地：将天线的一端（通常是下端）接地，以提高天线的性能。
5. 馈线连接：使用适当的同轴电缆将天线与无线电设备连接起来。
6. 调整和测试：调整天线长度和位置，以优化性能。
制作短波天线常用的短波天线主要分为3类，第一类是垂直天线（GP），第二类是偶级天线（DP），第三类为八木天线（YAGI）。
除此之外，还有框型、钻石型、碟型等等，这里我们主要讨论前三类天线，其中重点探讨偶级天线及其变形。
从使用来看，GP天线主要用于近距离—中距离通讯，尤其是近距离通讯依靠地波传送，效果非常好。
而DP天线的近距离通讯效果很不好。
由于高度的限制，不可能架设很高的天线，一般来说5-10米高度的GP天线适合自己架设。
通常GP天线用于21-29M频段较为普遍，再低的频段就不再使用GP天线了。
此外，GP天线的防雷也比较难做，总不可能在天线旁边树一根比天线还高的铁管做避雷针吧？这是一支典型的DP天线的结构，其中红色部分为绝缘子，和两端的牵引绳隔开。
主振子长度为1/2波长*0.95缩短率。
为何要采用1/2波长呢？这是因为1/2波长中心抽头后两端各为1/4波长，这样天线的阻抗为50欧姆，才能够和发射机相匹配。
DP天线主要采用天波通讯，远距离通讯的效果非常好，且架设简单，不需要竖起很高的天线，制作成本低廉，因此为大多数无线电爱好者所采用。
DP天线有许多变形，下面我向大家一一做个介绍。
倒"V"天线，这是DP天线的一种变形方式，这样做的一则可以节省天线的占地面积，另一方面，可以改善原先DP天线的近距离地波通讯效果。
但这样做之后，天线具有了方向性，参见图中的最大辐射方向。
由于短波发射机可以工作在0-30M的各个波段，因此单一长度的天线就不能满足我们的需要了，而为每一个波段分别制作一根天线又不现实。
这样，我们就需要一根多波段的倒"V"天线。
这样做的好处是节省占地面积，又不需要几根天线来回切换。
但这样做的坏处是各波段振子相互影响，需要逐个修剪振子的长度，以达到最佳的匹配状态。
偶级天线需要制作两半一模一样的振子，对于有经验的HAM来说，一个小时就可以制作完成一副多波段天线。
784 机载短波天线设计 艾夏 史小卫 崔昌云 （西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室，西安，710071） aixia.xidian@gmail.com 摘 要：短波天线作为短波通信的前端，在短波通信系统中有着举足轻重的地位。机载天线作为飞机导航、通信等系统的重要组件，实现远距离通信主要依靠机载短波天线。新型复合材料的使用以及飞机尺寸的增大，是国际飞机发展的潮流。本文针对这一问题，对新型复合材料大飞机机载隐蔽式短波天线做了初步设计，该设计以现有回线天线为蓝本，进行了改进，使其适应新的使用条件，对机载短波天线的设计具有指导意义。 关键词：短波天线,回线天线,方向图,输入阻抗
The design of hf airbone antenna
AI xia, SHI xiaowei, Cui changyun （National Key Laboratory of Antennas and Microwave Technology, Xidian Univ., Xi’an,710071） Abstract: As the front-end of an HF communication system, HF antenna plays an important role in HF communication system. As the important modules of aircraft navigation and correspondence systems ,the remote distance communication mainly depends on the airborne HF antenna. The use of new materials and larger size of aircraft is international issues.In this paper, we design an HF antenna which is on a large aircraft whose surface is new composite material. The design is based on the existing loop antenna, and is improved to adapt to the new conditions that use new materials and larger size of aircraft. Keywords: HF antenna;loop antenna;Radiation Pattern;input impedance
1 引言 随着国内航空航天事业的飞速发展，对机载设备的要求也越来越高。其中电子设备作为通信、导航、火控系统的关键，可以说电子设备性能的优劣，直接影响到飞机是否可以完成既定任务。在机体尺寸增大与复合材料的使用这一新的使用条件下，本文主要研究大型运输机的机载短波天线，该天线主要用于远距离空地之间的通信，在不破坏飞机外形的前提下，必须保证良好的通信质量。
2 机载天线要求[1]
（1）在整个波段内。天线阻抗中的电阻分量 不应小于1Ω，而电抗分量最好不要改变其符
号，绝对值不要超过2000Ω。
（2）在整个波段内，馈线上的电压驻波比应小于2。 （3）匹配器要靠近天线安装，天线输入端与匹配器之间的距离应为最小。对于顶馈天线，如尾帽
天线来讲，此距离不应大于500mm。 （4）为了保证可靠通信距离，天线方向图在飞行线路上不应有深的盲区。
3 机载短波天线设计 3.1 环天线 3.1.1 电小环 电小环天线的电磁场与具有磁矩0
mINA=的
磁偶极子相同，即 201sinjkrjEZkme
krφθ
−
=−
(0.1)
22211sin4jkrkmj
He
rkrkrθθ
π−
=−−−
(0.2)
2221cos2jkrrkmj
He
rkrkrθ
π−
=+
(0.3)
式中0mINA=而0
I是环电流，N是圈数，A是
环面积。坐标系如图3-1所示，环平面垂直于球坐标
系统的极轴，环心在坐标系统原点。在远区，仅式(0.1)、(0.2)中的首项有意义，式(0.3)可忽略，则有 785
20sin
4jkrZkmEerφθ
π−
= (0.4)
2sin4jkrkmHerθθ
π−
=−
(0.5)
显然，Eφ和Hθ在垂直平面内的方向图都是8字形，如图3-2所示。
图3-1 环天线和相应的环坐标 图3-2 电小环天线远区垂直面方向图 环天线激励点的电压和电流通过环的输入阻抗联系起来，即0VZI=。电小环馈电点的阻抗是环外电感cL的电抗、辐射电阻rR和导体内阻抗iiiZRjLω=+
串联而成，即
() rierieiZRZjLRRjLLωω=++=+++
(0.6)
电小环天线的辐射电阻与圈数和面积乘积的平方成正比，即 ()240
6r
ZRkNAπ=
(0.7)
3.1.2 电大环 当环天线的点尺寸增加时，其环上的电流已不再是像电小环天线上的均匀分布了。由图3-3可以看
到，谐振圆环天线电流分布与一对间距等于环直径的同相馈电平行偶极天线大致相似[2]。
图3-3 谐振圆环电流分布与偶极天线的近似等效 3.1.2 矩形环 对于矩形环天线（图3-4），含有馈电点的一边导线长度为H，另一边导线长度为W，宽长比/WHγ=和周长()2CHW=+是两个重要的
结构参数。矩形环天线的输入阻抗曲线和增益曲线分别示于图3-5(a)、(b)中。
图3-4 矩形环天线 786
(a)输入阻抗 (b)增益 图3-5 矩形环天线输入阻抗与增益 3.2 回线短波天线设计 3.2.1 简介 回线天线[3]保证天线性能的基础上,不破坏飞机
的外形,不影响飞机气动性能。在国内Y7-200A和
MA60上已经使用这种天线。该设计是对原有的回线
天线做了一定的改进，使其具有更好的模电特性。 3.2.2 结构 现有的回线天线，是直接在垂尾做一个缺口，让整个垂尾剩下的部分作为回路辐射电磁波。如图3-6所示，该天线是由一段导体环路组成，为了
改良输入阻抗特性，绕制环中间多开了2个槽。在
环路前端即垂尾前缘开一个缺口，使用同轴线进行馈电。 3.2.3 数据仿真结果 仿真模型如图3-7所示。 垂直面方向图如图3-8(a)，根据短波远距离通信的要求，通信距离达到2500-3000KM要有一定的
仰角，从图中可以看出，天线的辐射波束主要集中在水平面及水平面以上的部分内，符合远距离通信
仰角的要求。 水平面方向图如图3-8(b), 天线在水平面内基本是全向的。大多数频率点上，在机头和机尾处接近最大辐射强度。
图3-6 回线天线结构示意图 图3-7 仿真模型示意图
(a) 垂直面方向图 787
(b) 水平面方向图 图3-8 天线方向图 输入阻抗如图3-9所示，输入阻抗实部最大约是1300Ω，出现在22MHz附近，大部分频率阻抗小于
100Ω；而输入阻抗的虚部在22MHz以下呈感性，
在22MHz以上呈感性，基本符合理论分析，为了使
天线与电台匹配，在22MHz以下提供电容匹配，在
22MHz以上提供电感匹配。
图3-9 天线输入阻抗 4 结论 通过以上理论与仿真结果分析，可以得出本设计可以很好的满足机载短波天线的要求。首先，本设计属于隐蔽式天线，不破坏飞机原有的外形，不影响其气动性能。其次，本设计可以很好的满足短波通信的要求，辐射方向图为水平全向，没有很深的盲区。最后，输入阻抗也比较容易匹配。 本设计使用与机体独立的一个开槽环形回路作为回线天线，很好的解决了复合材料给天线设计带来的难题。
参考文献 [1] 梁福生等,飞机天线工程手册,中国民航出版社, 1997. [2] 林昌禄等,天线工程手册,电子工业出版社, 2002 [3] 郭陈江, 丁君, 许家栋, 韦高, "机载隐蔽式短波天线研究," 微波学报, vol. 20, pp. 66-68, 2004. [4] J. Lu Lin, W. O. Price, and D. G. Chapman, "HF antenna coupling on the Boeing 767 AWACS," Atlanta, GA, USA, 1995, pp. 365-367.
