新型諧振式螺旋天線的設(shè)計(jì)原理簡介

四、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

我們按照上面的思路設(shè)計(jì)了一個(gè)八臂螺旋天線，它的具體參數(shù)如下：

螺旋臂長度：λC/2

螺旋高：0.27λC

螺旋直徑：0.146λC

螺旋臂直徑：0.006λC

螺旋臂旋轉(zhuǎn)度數(shù)：180°

螺旋中心距底板距離：λC/4

其中λC表示中心頻率對(duì)應(yīng)的波長。最后得到該天線的實(shí)測結(jié)果如圖 3、圖 4所示。圖 3(a)中的曲線1表示在HP8510B矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上測得的四臂螺旋天線的駐波比特性曲線，為了便于比較，在同樣條件下測得的八臂螺旋天線駐波比由曲線2給出，可見八臂螺旋能明顯地展寬天線的頻帶;圖 3(b)表示在相同的儀器上測得的史密斯阻抗圓圖。此處我們根據(jù)要求將天線的頻帶設(shè)計(jì)在14%，而事實(shí)上可以做得更寬。圖 4(a)和(b)分別為工作頻率取0.93fc和1.07fc(即圖 3(a)中的標(biāo)記2和3)時(shí)，由頻譜儀測出的遠(yuǎn)區(qū)輻射方向圖，它們的半功率寬度分別達(dá)到140°以及145°左右，這么寬的波束是其它形式的天線很難達(dá)到的。

圖 3　八臂螺旋天線的駐波比曲線和阻抗曲線

圖 4　八臂螺旋天線的實(shí)測功率方向圖

五、 結(jié)束語

諧振式八臂螺旋天線除了工作頻帶寬，在很寬的波束范圍內(nèi)圓極化性能好的特點(diǎn)之外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1) 天線的損耗小;

(2) 方向圖的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性好;

(3) 天線之間的互耦小;

(4) 適當(dāng)?shù)剡x擇參數(shù)，很容易獲得雙頻工作特性。

這些特點(diǎn)使得這種新型天線既能單獨(dú)應(yīng)用，從而為GPS和衛(wèi)星移動(dòng)通信解決了一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，又非常適合于作為輻射單元來構(gòu)成能真正實(shí)現(xiàn)寬角掃描的相控陣天線。因此我們認(rèn)為這種八臂螺旋天線有著廣闊的應(yīng)用前景。