3 天線(xiàn)設(shè)計(jì)和性能指標(biāo)

四臂螺旋天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)如圖3，它由四根螺旋臂組成，每根螺旋臂分別截取四分之一周長(zhǎng)，實(shí)則介于螺旋和單極子天線(xiàn)之間，為兩者的綜合變形。D為螺旋天線(xiàn)的直徑，S為螺距，螺旋線(xiàn)起點(diǎn)到接地板之間的距離為g。

圖7 天線(xiàn)駐波曲線(xiàn)

經(jīng)過(guò)調(diào)整得到D＝45mm，S＝130mm，d=4mm,g＝3mm(分別改變參數(shù)D和S的值，可以得到不同的波束形狀，d可以調(diào)整天線(xiàn)駐波)。圖7為天線(xiàn)的駐波曲線(xiàn)，在2.0～2.4GHz內(nèi)駐波小于2.0。圖8則為天線(xiàn)增益（交叉極化）方向圖曲線(xiàn)。

對(duì)于螺旋來(lái)說(shuō)，各參數(shù)需要滿(mǎn)足

，適當(dāng)?shù)母淖僁和S的值，可以得到不同的方向圖賦形，圖8分別給出了三組參數(shù)的方向圖，可以看出隨著D的增加，S的減小，天線(xiàn)波束變窄，反之則變寬。

圖8 增益方向圖

從圖中還可以天線(xiàn)參數(shù)對(duì)軸比（交叉極化）的影響不大，不同情況下天線(xiàn)交叉極化均大于10dB，即軸比均小于6dB。從天線(xiàn)模型上可以看出，饋電網(wǎng)絡(luò)提供的是右旋圓極化的饋電方式，而螺旋的繞制方向卻為左旋，我們采用這樣相反的形式，適當(dāng)調(diào)整天線(xiàn)尺寸，正好可以使低剖面方向場(chǎng)強(qiáng)疊加，得到了寬角寬波束的方向圖。如圖8所示，天線(xiàn)波束在±80^°時(shí)，不僅有較高的增益，而且依然保持了良交叉極化特性。

4 結(jié)論

本文給出了一種寬帶、90⁰自相移結(jié)構(gòu)的平衡饋電網(wǎng)絡(luò)，它不僅能為四臂螺旋天線(xiàn)提供最優(yōu)的匹配，還能夠廣泛的使用在其他圓極化天線(xiàn)中。同時(shí)采用反向的螺旋繞制方式，得到了寬角寬波束的增益方向性圖，這是一種全新的天線(xiàn)，它不僅成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且天線(xiàn)方向圖特殊，具有很高的工程實(shí)用性。