寬帶平面螺旋天線的研究與設(shè)計
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由阿基米德螺旋天線的輻射機理可知，要保證輻射為軸向輻射，輻射場為圓極化，必須要求等輻反相對其饋電，即要求平衡饋電，而同軸線是不平衡饋電系統(tǒng)，所以應(yīng)在饋電端與天線之間加一個不平衡至平衡的變換器，即巴倫。寬頻帶的同軸線到微帶線的轉(zhuǎn)換巴倫通常采用錐削巴倫，駐波帶寬可以達到8倍頻程以上，但是這種巴倫不易于加工，并且在巴倫變換段出現(xiàn)了射頻泄漏，會影響天線的方向圖，本文采用一種窄帶的匹配，采用了空心的同軸變換段代替巴倫，這種結(jié)構(gòu)帶來了饋電不平衡等影響，但是加工實驗方便，前期設(shè)計時可以采用。
本文針對空心同軸段長度及基板厚度做過實驗，分別測試對天線輸入駐波的影響。空心同軸段取6～10 mm，介質(zhì)基板厚度取O．5～1．5 mm，發(fā)現(xiàn)在空心段長為8 mm，基板厚為O．5 mm時，駐波特性較好，駐波測試曲線如圖3所示。在1～8 GHz的寬頻帶內(nèi)駐波都小于2，證明這種窄帶匹配還具有不錯的效果。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/158139.htm
1．4 測試結(jié)果
由于阿基米德螺旋天線是螺旋天線，需要測試其圓極化性能。方向圖測試時要分幾種情況分別測量，即在發(fā)射天線水平或垂直極化時，將螺旋天線旋轉(zhuǎn)一定測試角度(如45°)，然后再由測試數(shù)據(jù)計算得到天線圓極化特性，圖4為螺旋天線水平放置，發(fā)射天線垂直極化時測得的兩個頻率對應(yīng)方向圖。天線在同樣條件下放置時的增益曲線如圖5所示。由天線各方向放置時測得的方向圖曲線得到天線的軸比如圖6所示。
2 結(jié) 語
本文仿真并設(shè)計了帶寬為2～7 GHz的平面雙臂阿基米德螺旋天線，給出的測試結(jié)果表明這類天線駐波帶寬(VSWR2)可以達到8倍頻程以上；方向圖在低端3 dB寬度(半功率寬度)較寬，隨頻率的增加逐漸變窄；設(shè)計頻帶內(nèi)增益在2 dB左右；天線軸比在3 dB以內(nèi)，且越到高端，軸比越大，圓極化性能越差。
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