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全向天线在移动通信、电子对抗、卫星测控等领域具有重要应用价值,如今随着通信系统集成化和便携化的发展,天线宽带化和小型化的需求越来越迫切,全向天线的宽带化与小型化已成为天线研究的热点。在全向天线的宽带小型化技术中,天线结构参数优化、天线无源匹配和非福斯特匹配天线技术分别为三种主要技术手段。本文针对这三种技术对印刷振子天线宽带小型化技术进行研究,并设计小型轻便的宽带印刷振子天线。本文的主要工作如下:1.介绍了振子天线的基本概念,总结了常见的振子天线宽带形式,并选择宽带性能较好的圆形单极子形式作为优化模型,通过结构优化提高天线带宽和小型化性能。研究圆形单极子各个参数对天线性能的影响,综合优化处理,得到带宽接近3个倍频程的天线形式。在此基础上,去除对于天线辐射贡献较小的部分,减小了天线尺寸。通过对圆形单极子天线的分析,将振子结构进行优化,并进一步加强单极子小尺寸地板对于天线辐射的贡献,设计了宽带U形单极子天线,在保持天线工作带宽的基础上进一步提高小型化性能。2.研究天线无源匹配技术,具体阐述实频数据法和网络综合的原理并将其应用于天线宽带匹配,分别使用策动点阻抗函数和策动点导纳函数对两款单极子天线进行传输增益优化,再通过网络综合将最优策动点阻抗函数和导纳函数综合成具体匹配网络,使用ADS对匹配网络进行仿真,验证算法在天线宽带化设计上的适用性和网络综合结果的可靠性。3.为突破增益带宽限制,进一步提高天线小型化性能,对非福斯特电路加载天线进行研究。分析对比不同形式的非福斯特电路的差异,研究不同应用需求下的电路选取原则;分析非福斯特电路稳定性判定方法,论证Rollet条件对于非福斯特电路稳定性判定的不适用性,提出特征根判定法并使用具体可行的软件控件辅助判断,减少稳定性判断的难度;分析电路接头和布线对于非福斯特电路的影响,并提出减少接头影响的方法,以及将布线传输线EM模型加入电路进行仿真以提高电路仿真精度和可靠性的手段;4.使用Linvill型非福斯特电路产生负电容对一个谐振频率为450MHz的印刷振子天线进行宽带小型化匹配,使其在30～580MHz内反射系数小于-10dB,虽然测试结果表明非福斯特电路额外引入了18dB的损耗,但是在电小尺寸下仍然使得天线增益提升10dB,验证了非福斯特加载在天线电小尺寸下的适用性。