宽带平面螺旋天线的研究与设计
宽带平面螺旋天线的研究与设计
宽带平面螺旋天线的研究与设计作者：易礼智来源：《现代电子技术》2008年第11期摘要：平面螺旋宽带天线具有频带较宽、体积较小、圆极化性能较好等特点，应用范围很广。
但是这种天线增益较低，馈电匹配较难实现，尤其是前者，使得其性能大打折扣。
通过研究影响平面螺旋宽带天线增益和馈电匹配的主要因素，设计了2~7 GHz范围内的宽频带平面螺旋天线。
理论分析和仿真实验结果表明，对改善平面螺旋宽带天线的性能有一定的工程参考价值。
关键词：阿基米德螺旋天线；宽频带；圆极化性；巴伦中图分类号：TN82 文献标识码：B文章编号：1004-373X(2008)11-108-Research and Design of Wideband Planar Spiral Antenna(Hunan Engineering Polytechnic College,Changsha,410151,China)Abstract：Planar Archimedean antenna has some advantages as wideband,small volume and good performance in circularly polarizing,so it has broad appliance prosperity.But also it has low gain and is difficult for matching,which reduces its characteristics a lot.The main factor which gain and matching of planar Archimedean antenna is deeply studied,The article designs a wideband planar spiral antenna with frequency from 2~7 GHz.The analysis and simulation experimental results are given to some reference values of engineering for Improving performance in planar Archimedean antenna.Keywords：Archimedean spiral antenna;wideband;circularly polarizing;Cumberland平面螺旋天线是一种宽频带天线，因其频带较宽、尺寸小、重量轻、容易实现圆极化而在超宽带及抗干扰等技术中得以广泛应用。
一种宽带螺旋天线的设计
一种宽带螺旋天线的设计朱珊虹;董卫鹏;张琳江【摘要】A spiral antenna with bandwidth is introduced. An external feeding is applied to an elevated coplanar waveguide winding spiral antenna. The whole structure is completely planar and can be easily realized by printed cir-cuit technology. Simulated and experimented results show that the antenna has characteristics of good circular polari-zation and wide bandwidth. Its measured reflecting loss is less than -10 dB in the range 2.5 GHz to 9 GHz.%提出了一种宽带螺旋平面天线的设计。
采用共平面波导的方式绕成天线，该方法使得天线和馈电网络在同一平面上，可以利用印刷电路板技术制作。
通过软件仿真和实际测试显示：该天线具有良好的圆极化和宽频带特性，在频段2.5 GHz~9 GHz上实测反射损耗小于-10 dB。
该天线制作简单、平面化面积小、具有很高的应用价值。
【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P742-745)【关键词】阿基米德螺旋天线;共平面波导;宽带天线;电磁仿真软件【作者】朱珊虹;董卫鹏;张琳江【作者单位】新乡学院计算机与信息工程学院，河南新乡453000;新乡学院计算机与信息工程学院，河南新乡453000;新乡学院计算机与信息工程学院，河南新乡453000【正文语种】中文【中图分类】TN823.31螺旋天线理论自上世纪40年代被提出来后，由于其超宽的频带、稳定的增益和较低的轴比，得到了广泛的应用［1］。
螺旋式天线设计原理及其优化方法
螺旋式天线设计原理及其优化方法摘要：本文介绍了螺旋式天线的设计原理，并提出了一种优化方法，以提高螺旋式天线的性能。
首先，文章讲解了螺旋式天线的基本原理和工作原理。
然后，介绍了一种优化方法，包括选择适当的材料、提高天线的效率和优化天线的几何结构等。
最后，文章指出了螺旋式天线的应用前景和未来发展方向。
关键词：螺旋式天线、设计原理、优化方法、性能一、引言螺旋式天线是一种非常常见的宽频段宽波束天线，具有较大的天线增益和较小的旁瓣损耗，被广泛应用于航空航天、通信和雷达等领域。
本文将介绍螺旋式天线的设计原理及其优化方法，以提高天线的性能。
二、螺旋式天线的设计原理螺旋式天线是一种基于二维平面螺旋线的天线结构。
其原理类似于一根弹簧，电磁波通过螺旋线的辐射和反射传输。
螺旋线的半波长决定了天线的工作频率，螺旋线的绕圈数和线宽决定了天线的方向性和增益。
三、螺旋式天线的优化方法1. 选择适当的材料天线的材料对其性能有着重要的影响。
常见的材料包括金属和导电聚合物。
金属具有良好的导电性，但容易产生辐射损耗。
而导电聚合物具有低损耗和较高的抗腐蚀性能，适用于高频率和高温环境。
根据具体应用需求选择合适的材料，可提高螺旋式天线的工作效率和稳定性。
2. 提高天线的效率天线的效率是衡量天线性能的一个重要指标，取决于天线的辐射功率和损耗功率之比。
为提高天线的效率，可以采取以下优化措施：- 降低螺旋线的线宽：减小线宽可以减小辐射损耗，提高天线的效率。
- 提高螺旋线的绕圈数：增加螺旋线的绕圈数可以提高天线的方向性和增益，进而提高天线的效率。
- 优化地平面结构：设计合适的地平面结构以提高天线的辐射效率和天线和地面之间的耦合效果。
3. 优化天线的几何结构为提高螺旋式天线的性能，还可针对其几何结构进行优化。
优化的方法包括调整螺旋线的绕圈半径、螺旋线的宽度和间距以及螺旋线的内移程度等。
根据具体应用需求，通过仿真和实验研究，找到最佳的参数组合，以提高天线的性能。
平面螺旋天线及宽带匹配网络的设计和仿真
平面螺旋天线及宽带匹配网络的设计和仿真徐 琰 张漠杰（上海航天局第八○二研究所 上海200090）摘要：本文介绍了阿基米德平面螺旋天线及微带渐变线阻抗变换器的原理和设计方法，运用以有限元法为原理的专业软件Ansoft HFSS 对该天线及宽带匹配网络进行仿真，并与测量结果进行比较，仿真结果与测量结果吻合。
关键词： 阿基米德平面螺旋天线 渐变线阻抗匹配 平衡馈电一、 平面螺旋天线1.1 阿基米德平面螺旋天线为了满足灵活性和通用性，常常要求天线能以令人满意的方向图、阻抗和极化特性工作于很宽的频带范围内。
线性振子天线的频带是很窄的，增加振子直径只能稍微展宽一些频带，一般很少能大于所设计的中心频率的百分之几。
天线的增益、方向图、输入阻抗等电特性参数在一个较宽的频带内保持不变或变化较小的天线称为宽频带天线。
一般情况下，天线的性能参数是随频率变化的。
有一类天线，其几何形状完全由角度规定，性能与频率无关，这类天线称为非频变天线。
典型的天线有等角螺旋天线。
阿基米德平面螺旋天线不是一个真正意义上的非频变天线，但它也可以在很宽的频带内工作。
因为它不能满足截断要求，电流在工作区后并不明显的减小，螺旋天线被截断后方向图必受影响，因此必须在末端加载而避免波的反射。
阿基米德螺旋的半径随角度的变化均匀的增加，方程为φρρa +=0式中0ρ是起始半径，为螺旋增长率。
a本文设计的是双臂的阿基米德平面螺旋天线（如图1），两臂方程分别为φρρa +=011和)(022πφρρ++=a 。
用印刷电路技术来制造这种天线，使金属螺旋的宽度等于两条螺旋间的间隔宽度，形成自互补天线。
臂的宽度为：20102πρρa W =−=对于一个自互补天线结构，由巴比涅—布克（Babinet －Booker ）原理可求得，具有两个臂的无限大结构的输入阻抗为188.5欧。
图1 阿基米德平面螺旋天线在螺旋的周长为一个波长附近的区域，形成平面螺旋的主要辐射区。
螺旋天线电路设计
螺旋天线电路设计引言螺旋天线是一种常见的天线类型，具有多频段、宽带和方向性好等特点，被广泛应用于无线通信和雷达系统中。
在设计螺旋天线电路时，需要考虑天线的结构、频率范围、辐射特性以及电路参数等因素。
本文将全面、详细、完整地探讨螺旋天线电路设计的相关内容。
螺旋天线结构螺旋天线由导体线圈在平面内旋转组成，其结构可以分为两种主要类型：方形螺旋天线和圆形螺旋天线。
方形螺旋天线方形螺旋天线的导体线圈呈正方形或长方形，辐射器和馈电结构相对简单，易于制造和布局。
方形螺旋天线通常具有宽频带和宽角度覆盖等特点，适用于通信和雷达系统中的多频段应用。
圆形螺旋天线圆形螺旋天线的导体线圈呈圆形，具有较为均匀的辐射特性。
圆形螺旋天线通常在窄带应用中使用，如无线电测向和卫星通信等领域。
螺旋天线频率范围螺旋天线的频率范围受到其外形、尺寸和匝数等因素的影响。
频率范围的选择应根据具体的应用需求来确定。
方形螺旋天线频率范围方形螺旋天线的频率范围较宽，通常可覆盖数个频段。
选择适当的参数可以实现不同频段的覆盖，如调整导体线圈的长度、宽度和匝数等。
圆形螺旋天线频率范围圆形螺旋天线的频率范围较窄，通常适用于单一频段的应用。
改变导体线圈的尺寸和匝数可以微调频率范围，满足特定频段的要求。
螺旋天线辐射特性螺旋天线的辐射特性在设计过程中需要考虑，包括辐射方向图、辐射效率和极化特性等。
辐射方向图辐射方向图描述了螺旋天线在不同方向的辐射强度，通常以极坐标图的形式表示。
通过调整导体线圈的几何参数和匝数等，可以实现不同辐射方向图的设计。
辐射效率辐射效率是指天线将输入功率转化为辐射功率的能力。
提高辐射效率可以减少能量损耗，提高天线的性能。
螺旋天线的辐射效率受到导体材料、匝数、尺寸和地平面等因素的影响。
极化特性螺旋天线可以实现不同的极化方式，如线性极化和圆极化。
通过合适的设计和调整，可以实现所需的极化特性。
螺旋天线电路参数在设计螺旋天线电路时，需要考虑到电路的匹配、增益、带宽和阻抗等参数。
螺旋天线电路设计
螺旋天线电路设计一、引言螺旋天线是一种常用的宽带天线，其特点是频率范围广、阻抗匹配好、方向性良好等。
本文将介绍如何设计一款螺旋天线电路。
二、螺旋天线的原理螺旋天线是一种基于电磁波的发射和接收原理的天线，其主要构成部分为导体和地面板。
导体通常采用圆形或正方形的金属片，通过不同方向上的缠绕来实现较好的频率范围和方向性。
在实际应用中，通常采用四分之一波长或半波长作为导体长度。
三、螺旋天线电路设计步骤1. 确定频率范围：首先需要确定需要使用的频率范围，以便选择合适的导体长度和缠绕方式。
2. 选择导体形状：根据实际应用需求，选择合适的导体形状（圆形或正方形），并确定其大小。
3. 计算导体长度：根据选定的频率范围和导体形状，计算出所需的导体长度。
可以使用在线计算器或专业软件进行计算。
4. 缠绕方式：根据计算出的导体长度和形状，确定缠绕方式。
通常有两种方式：顺时针和逆时针缠绕。
选择合适的缠绕方式可以影响天线的方向性。
5. 地面板设计：螺旋天线需要一个地面板来实现较好的阻抗匹配和性能。
地面板通常采用金属板或铜箔，大小应与导体相匹配。
6. 阻抗匹配：在实际应用中，需要将天线的阻抗与接收器或发射器进行匹配。
可以使用衰减器、变压器等方法进行匹配。
四、螺旋天线电路实现1. 制作导体：根据设计好的导体形状和长度，使用金属片或铜箔制作出导体。
2. 缠绕导体：根据设计好的缠绕方式，将导体进行缠绕，并固定在地面板上。
3. 制作地面板：根据设计好的大小和形状，制作出地面板，并将其与导体固定在一起。
4. 连接电路：将天线与接收器或发射器连接，并进行阻抗匹配。
五、螺旋天线电路调试1. 测试频率范围：使用信号源测试天线的频率范围，确保其符合设计要求。
2. 测试阻抗匹配：使用阻抗仪测试天线的阻抗，并进行调整以实现较好的匹配。
3. 测试方向性：使用转台或指向器测试天线的方向性，并进行调整以实现最佳效果。
六、总结螺旋天线是一种常用的宽带天线，其设计和制作需要考虑多个因素，包括频率范围、导体形状和长度、缠绕方式、地面板设计等。
宽带小型化四臂螺旋天线的研究
宽带小型化四臂螺旋天线的研究随着无线通信技术的快速发展，天线作为通信系统的重要组件，其性能和尺寸成为了关键的研究课题。
其中，宽带小型化四臂螺旋天线由于其独特的性能和紧凑的结构，受到了广泛。
本文将深入研究宽带小型化四臂螺旋天线的特点、应用前景和未来发展方向。
传统的四臂螺旋天线具有较好的方向性和增益，但尺寸较大，难以满足现代通信系统对紧凑型天线的要求。
近年来，研究者们在小型化四臂螺旋天线方面取得了显著成果，但仍存在宽带性能不足、辐射效率低等问题。
针对这些问题，本文提出了一种新型的宽带小型化四臂螺旋天线，旨在提高天线的性能和减小其尺寸。
本文从理论研究和仿真分析出发，采用等角螺旋线来设计四臂螺旋天线的臂线，通过调整螺旋线的匝数和半径，实现天线的小型化和宽带性能。
同时，采用有限元法对天线进行仿真分析，优化天线的结构和性能。
通过仿真分析和实验验证，本文所提出的宽带小型化四臂螺旋天线在保持紧凑型的同时，具有优良的宽带性能。
天线的输入输出特性表现出良好的匹配，阻抗带宽覆盖了多个频段，辐射效率也得到了显著提高。
与传统的四臂螺旋天线相比，所提出的天线在尺寸减小、带宽增加以及辐射效率提高等方面具有明显优势。
宽带小型化四臂螺旋天线具有广泛的应用前景。
在手持设备领域，如智能手机、平板电脑等，该天线可用于实现多频段通信，提高设备的通信性能。
在无线路由器领域，该天线可以扩展无线网络的覆盖范围，提高数据传输速率。
在物联网领域，该天线可作为传感器节点的一部分，实现无线传感网络的智能化和多功能化。
宽带小型化四臂螺旋天线的未来发展将涉及以下几个方面：理论研究：进一步深入研究天线的物理机制和设计理论，如探索新的天线拓扑结构、材料和工艺，以提高天线的性能和功能。
技术开发：针对不同应用场景，开发适用于各种频段和通信协议的天线，以满足不断发展的无线通信需求。
产业应用：推动宽带小型化四臂螺旋天线的产业化发展，促进天线技术与各领域的深度融合，为无线通信产业的繁荣做出贡献。
平面等角螺旋天线及巴伦的设计
平面等角螺旋天线及巴伦的设计随着无线通信技术的飞速发展，天线作为无线通信系统的重要组成部分，其性能和设计受到了广泛。
其中，平面等角螺旋天线（Planar Inverted-F Antenna，简称PIFA）以及巴伦（Balun）是两种常用的天线和平衡转换器设计。
本文将介绍这两种天线的特点、设计原理和参数，旨在帮助读者深入了解其优势和应用场景。
平面等角螺旋天线是一种常见的宽带天线，具有体积小、易共形、易集成等优点。
它由一个平面的辐射元和一个螺旋状的地面构成，通过调整辐射元和地面的尺寸以及螺旋的匝数，可以实现在宽频带内的良好辐射性能。
平面等角螺旋天线的辐射原理主要依赖于螺旋的电流分布。
当高频电流在螺旋上流动时，会产生一个向外扩散的磁场，从而形成辐射。
由于螺旋的等角特性，电流在整个螺旋上均匀分布，使得天线在宽频带内具有稳定的辐射方向图和阻抗特性。
平面等角螺旋天线的特点在于其宽频带性能和易共形性。
通过改变螺旋的匝数和辐射元的尺寸，可以覆盖较宽的频率范围，同时保持稳定的阻抗特性和辐射方向图。
在设计时，需要考虑的主要参数包括辐射元的尺寸、螺旋的匝数、介质基板的厚度和相对介电常数等。
巴伦是一种用于将不平衡的信号转换为平衡的信号，或反之亦然的平衡转换器。
在天线设计中，巴伦被广泛应用于将天线的不平衡信号转换为平衡信号，以实现更好的辐射性能。
下面以常见的威尔金森巴伦为例，介绍其设计原理和特点。
威尔金森巴伦是一种经典的巴伦设计，它利用两个对称的线绕线圈来实现不平衡到平衡的转换。
在线绕线圈的中心连接不平衡信号源，在线绕线圈的两侧连接平衡信号端口。
通过调整线圈的匝数和半径，以及源阻抗和负载阻抗的匹配，可以实现信号的高效传输。
威尔金森巴伦的特点在于其宽带性能和高效传输。
通过调整线圈的匝数和半径，可以覆盖较宽的频率范围，同时保持高效传输。
在设计时，需要考虑的主要参数包括线圈的匝数和半径、源阻抗和负载阻抗的匹配等。
平面等角螺旋天线和巴伦是两种常用的天线和平衡转换器设计，具有广泛的应用场景。
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图３驻波测试曲线
１．４测试结果 由于阿基米德螺旋天线是螺旋天线，需要测试其圆极
化性能。方向图测试时要分几种情况分别测量，即在发射 天线水平或垂直极化时，将螺旋天线旋转一定测试角度 （如４５。），然后再由测试数据计算得到天线圆极化特性， 图４为螺旋天线水平放置，发射天线垂直极化时测得的两 个频率对应方向图。天线在同样条件下放置时的增益曲 线如图５所示。由天线各方向放置时测得的方向图曲线 得到天线的轴比如图６所示。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｒｃｈｉｍｅｄｅａｎ ｓｐｉｒａｌ ａｎｔｅｎｎａ｝ｗｉｄｅｂａｎｄ ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙ ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ；Ｃｕｍｂｅｒｌａｎｄ
平面螺旋天线是一种宽频带天线，因其频带较宽、尺 寸小、重量轻、容易实现圆极化而在超宽带及抗干扰等技 术中得以广泛应用。常用的平面宽带螺旋天线有阿基米 德螺旋天线和平面曲折螺旋天线等，这类天线都有互补周 期性结构，能够在较宽频带内保持天线的输入阻抗特性不 变，易于匹配。本文针对双臂螺旋天线，采用反射腔作为 １／４波长巴伦，采用空心同轴变换段来获得较宽频带的阻 抗匹配，并研究了天线介质板厚度对性能的影响。
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星±ｌ萱：童堂垩亘堡堡玉垡笪鲤窒墨退让
宽带平面螺旋天线的研究与设计
易礼智
（湖南工程职业技术学院 湖南长沙４１０１５１）
摘要：平面螺旋宽带天线具有频带较宽、体积较小、圆极化性能较好等特点，应用范围很广．但是这种天线增益较低， 馈电匹配较难实现，尤其是前者，使得其性能大打折扣。通过研究影响平面螺旋宽带天线增益和馈电匹配的主要因素，设计
１设计与实现
图１所示为双臂阿基米德螺旋天线，其半径随角度的 变化均匀的增加，由于该类天线不能像非频变天线要求的 那样缩比到无限大或者是无限小，因此，这类天线对高端 频率有所限制，同样由于结构尺寸限制，终端对电流截止， 使得低频端会有振荡。 １．１ 天线辐射元的设计
阿基米德螺旋天线是一种自互补天线，即天线臂宽与 间隔相等。对于自互补结构的天线，由巴俾涅原理知其输 入阻抗为６０，ｆｆｌ［１］。如微带衬底介电常数为ｅ，，则输入阻 抗Ｚｏ一６０７ｒ／￣／（￡，＋１）／２，选择普通基板ｅｒ一４．６，基片厚
ＹＩ Ｌｉｚｈｉ （Ｈｕｎａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｃｏｌｌｅｇｅ．Ｃｈａｎｇｓｈａ。４１０１５Ｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｎａｒ Ａｒｃｈｉｍｅｄｅａｎ ａｎｔｅｎｎａ ｈａｓ ｓｏｍｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｓ ｗｉｄｅｂａｎｄ，ｓｍａｌｌ ｖｏｌｕｍｅ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙ ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ，ＳＯ ｉｔ ｈａｓ ｂｒｏａｄ ａｐｐｌｉａｎｃｅ ｐｒｏｓｐｅｒｉｔｙ．Ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｔ ｈａｓ ｌｏｗ ｇａｉｎ ａｎｄ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｆｏｒ ｍａｔｃｈｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｄｕｃｅｓ ｉｔｓ ｃｈａｒａｃ－ ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａ ｌｏｔ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｗｈｉｃｈ ｇａｉｎ ａｎｄ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｐｌａｎａｒ Ａｒｃｈｉｍｅｄｅａｎ ａｎｔｅｎｎａ ｉｓ ｄｅｅｐｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ，Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｐｌａｎａｒ ｓｐｉｒａｌ ａｎｔｅｎｎａ ｗｉｔｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｆｒｏｍ ２～７ ＧＨｚ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ｔＯ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｐｌａｎａｒ Ａｒｃｈｉｍｅｄｅａｎ ａｎｔｅｎｎａ．
点，电流节点，从而这种结构有一定的扼流作用。
二吨 』｜Ｉ
ห้องสมุดไป่ตู้
米德螺旋天线，给出的测试结果表明这类天线驻波带宽 （ＶＳＷＲ＜２）可以达到８倍频程以上；方向图在低端３ ｄＢ 宽度（半功率宽度）较宽，随频率的增加逐渐变窄；设计频 带内增益在２ ｄＢ左右；天线轴比在３ ｄＢ以内，且越到高 端，轴比越大，圆极化性能越差。
２结 语
本文仿真并设计了带宽为２～７ ＧＨｚ的平面双臂阿基
图４测试得到的方向图曲线
图５增益曲线
图６天线轴比 参考文献 ［１］康行健．天线原理与设计［Ｍ］．北京：国防工业出版社，１９９５． ［２］Ｆｏｓｔｅｒ Ｐ Ｒ，Ｓｏｅ Ｍｉｎ Ｔｕｎ．Ａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｂａｌｕｎ Ｆｒｏｍ Ｃｏａｘｉａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｏ ＴＥＭ Ｌｉｎｅ．Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．４０７，ｌＥＥ， １９９５：２８６—２９０． ［３］陈小娟，袁乃昌．平面螺旋天线的设计与实现口］．雷达与对 抗，２００４（４）：３１—３３．
图２ Ａ／４扼流套式平衡器
１．３输入阻抗匹配设计 由阿基米德螺旋天线的辐射机理可知，要保证辐射为
轴向辐射，辐射场为圆极化，必须要求等辐反相对其馈电， 即要求平衡馈电，而同轴线是不平衡馈电系统，所以应在 馈电端与天线之间加一个不平衡至平衡的变换器，即巴 伦。宽频带的同轴线到微带线的转换巴伦通常采用锥削 巴伦［２］，驻波带宽可以达到８倍频程以上，但是这种巴伦 不易于加工，并且在巴伦变换段出现了射频泄漏，会影响 天线的方向图，本文采用一种窄带的匹配口］，采用了空心 的同轴变换段代替巴伦，这种结构带来了馈电不平衡等影 响，但是加工实验方便，前期设计时可以采用。
作者简介 易礼智 男，１９８０年出生，湖南涟源人，教师．主要从事自动检测与控制技术方向的研究。
１０９
万方数据
宽带平面螺旋天线的研究与设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
易礼智， YI Lizhi 湖南工程职业技术学院,湖南,长沙,410151
现代电子技术 MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE 2008,31(11)
参考文献(3条) 1.康行健 天线原理与设计 1995 2.Foster P R.Soe Min Tan A Wideband Balun From Coaxial Line To TEM Line 1995
3.陈小娟.袁乃昌 平面螺旋天线的设计与实现[期刊论文]-雷达与对抗 2004(04)
本文链接：/Periodical_xddzjs200811037.aspx
收稿日期：２００７—１０一１９ １０８
万方数据
度ｈ一１ ｍｍ，这样天线的输入阻抗约为ｚ０—１１２．６ Ｑ。天 线外圈周长必须大于１．２５倍Ａ。。，馈电点问距必须小于 ２ｍｉ．／４。
图１ 阿基米德螺旋天线 １．２ 背腔设计
要获得单向辐射，需要用到反射腔，也可以在背腔内 填充吸波材料，考虑到增益，本文腔体内部不填充吸波材 料，而直接采用Ｍ４扼流套作为背腔。其基本结构如图２ 所示，在同轴线外部加上一个长度为Ａ／４的金属套，底端 与同轴线外皮短接，该金属套与同轴线的外导体构成一个 特性阻抗为Ｚ的新同轴线Ｌ，且终端短路。易知，终端短 路的３．／４长的同轴线有开路效应即从Ｌ顶端向下看去，特 性阻抗为ｚｆ的同轴线的输入阻抗为无穷大，也就是说如 果在该段传输线上有电压电流分布，则最顶端为电压腹
了２～７ ＧＨｚ范围内的宽频带平面螺旋天线。理论分析和仿真实验结果表明，对改善平面螺旋宽带天线的性能有一定的工 程参考价值。
关键词：阿基米德螺旋天线；宽频带；固极化性；巴伦
中图分类号：ＴＮ８２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００４—３７３ｘ（２００８）１１—１０８—０２
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｐｌａｎａｒ Ｓｐｉｒａｌ Ａｎｔｅｎｎａ
本文针对空心同轴段长度及基板厚度做过实验，分别 测试对天线输入驻波的影响。空心同轴段取６～１０ ｍｍ， 介质基板厚度取０．５～１．５ ｍｍ，发现在空心段长为８ ｍｍ， 基板厚为０．５ ｍｍ时，驻波特性较好，驻波测试曲线如图３ 所示。在１～８ ＧＨｚ的宽频带内驻波都小于２，证明这种 窄带匹配还具有不错的效果。