之七：单极天线高次谐振的处理

竖直的具有四分之一波长的天线称为单极天线。该天线安装在一个接地平面上，它可以是实际地面，也可以是诸如搭载工具车体等人造接地面上。单极天线的馈电是在下端点使用同轴电缆进行的，馈线的接地导体与平台相连接。

在自由空间中，四分之一波长单极天线在垂直平面上的辐射方向图与半波偶极天线在垂直平面中的方向图形状相似，但没有地下辐射。在水平面上，垂直单极天线是全向性的。

四分之一波长单极天线根部的输入阻抗为偶极天线阻抗的一半。辐射功率也为偶极天线的一半。

四分之一波长单极天线存在的另一个特性就是存在高次谐振，这种谐振对于形成宽带天线提供了可能，同时，这种高次谐振对于通信存在的干扰也出现了。本文就如何消除或减小或把高次谐振频点进一步提高，使之远离正常的工作频点。本文使用的仿真软件CST2010，XP系统。由于本人不甚勤快，只对驻波进行分析，因为图多了，论坛有限制。

一、传统经典单极天线的性能描述（模型一）

                                               图一   经典单极天线回损仿真
     通过观察，我们发现高次谐振频点是最低频点的三倍（这是仿真，在我印像中第一个频点出现应该在2倍左右，具体记不清了，请大家多多指点）。反正，高次谐振频点出现了。
二、改进后的单极天线（模型二）
这种天线主要是加了一个帽，这样做的目的是让天线辐射部分的边界条件发生变化，同时又不能改变天线的固有工作频点，同时把高次谐振频点提高或固有谐振频点的性能变差。
                 
                            图二 改进后的单极天线回损仿真
通过上图对比图一，我们发现，6G左右的高次谐振提高到8.8G左右，同时6G左右的回损性能也大符提高，可喜的是，固有工作频点2G处的性能发生很大改善，不论带宽还是回损性能。同时，方向图没有发生变化，增益变化不大，说明对于这种天线时行适不改新是完全可行的。
本文就改善单极天线的高次谐振提出了一种方法，如有错误之处敬请指教，谢谢。
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