本文從電-磁組合型天線的物理結構分析入手，結合實驗和數值模擬，采用頻域和時域測量相結合的方法，對電-磁組合型天線的特性進行了研究。

　　1 理論分析

　　1.1 天線結構

　　圖1為電-磁振子組合型超寬帶天線結構示意圖[2]。圖中所示：①為天線同軸饋電區;②為外導體板;③為電流環調節器;④為TEM喇叭上極板;⑤為TEM喇叭下極板。

　　圖1 電-磁振子組合型UWB天線結構示意圖

　　1.2 天線物理結構及其特性分析

　　天線的物理結構與天線性能有比較密切的關系。輻射天線的輸入阻抗與超寬譜脈沖源的特性阻抗的失配，造成天線饋源處不同程度地反射。從圖1所示的天線結構形式來看，激勵脈沖(如圖2)進入同軸饋電區后，具有寬頻帶特征(如圖3)的脈沖電流饋入天線。一部分電流通過①、③、②構成的電流環(或磁振子)向自由空間輻射,同時產生反射波和熱耗(由于激勵脈沖的上限頻率較低，天線的熱損耗一般可不予考慮);另一部分電流通過①、④、⑤構成的阻抗漸變型TEM喇叭(主要表現為電振子輻射器)向自由空間輻射，同時也產生反射波。

　　圖2 激勵脈沖波形　　　　　　　　　　　　 圖3 激勵脈沖頻譜

　　根據以上分析，可以得到該天線等效電路，如圖4所示。其中Rring、Rtrumpet分別為天線的磁振子(電流環)與電振子(TEM喇叭)的輻射電阻，二者與激勵信號的頻率f成非線性關系。

　　圖4 電-磁振子天線等效電路圖

       天線中的電流環為并聯諧振回路，隨著頻率的提高，電流環由低頻短路負載逐漸轉變成為以磁振子為主的輻射器，磁振子的輻射電阻Rring也相應增加。對低頻而言，電流環為小環輻射器，相當于磁基本振子，其輻射特性等同于磁基本振子;而對高頻而言，它又相當于大電流環輻射器，可以應用大電流環輻射理論來分析其輸入特性和輻射特性。