寬帶彎折漸變印刷四臂螺旋天線的設(shè)計(jì)

摘 要：目前，印刷四臂螺旋天線可以廣泛的應(yīng)用于諸如移動(dòng)衛(wèi)星通訊，廣播衛(wèi)星系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)等多種系統(tǒng)中。然而，對(duì)于這些系統(tǒng)應(yīng)用而言，傳統(tǒng)的印刷四臂螺旋天線的帶寬已不能滿足它們的需求。因此，本文設(shè)計(jì)一種新型的印刷四臂螺旋天線。展示了一種漸變輻射臂寬度和寄生短路臂相結(jié)合的寬帶技術(shù)。同時(shí)本文提出了一種基于平行雙線的功分饋電網(wǎng)絡(luò)，有效的減小了傳統(tǒng)四臂螺旋天線饋電網(wǎng)絡(luò)的尺寸。實(shí)測(cè)結(jié)果表明該天線的工作帶寬達(dá)到了28%（1.86～2.5GHz）以上。

關(guān)鍵詞：寬帶天線；圓極化；印刷四臂螺旋天線

中圖分類號(hào)：TN823.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）03-0048-06

Design of Broadband Folded Tapered Printed Quadrifilar Helical Antenna

WANG Chen

（Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China）

Abstract：Today the printed quadrifilar helical antenna（PQHA）can be widely applied to many applications such as mobile satellite communications，broadcasting satellite systems and global positioning systems. Nevertheless，the bandwidth of a conventional PQHA could be insufficient for applications. A new PQHA design is investigated in this paper. A technique of Increasing the bandwidth of the PQHA by modifying the wire width and adding a shorted parasitic helix is presented. And a power divider based on double-sided parallel striplines（DSPSL）is proposed to reduce the size of the conventional feeding network. Experimental results show that the bandwidth can reach more than 28%（1.86-2.5GHz）.

Keywords：broadband antenna；circular polarization；printed quadrifilar helical antenna（PQHA）

0 引 言

近年來(lái)，印刷四臂螺旋天線在各種系統(tǒng)中的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注，例如移動(dòng)衛(wèi)星通訊系統(tǒng)、廣播衛(wèi)星系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)等。它具有低成本、輕重量、波束寬以及良好的圓極化性能等突出的特點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)的印刷四臂螺旋天線一般帶寬較窄，無(wú)法滿足許多應(yīng)用的需求[1-3]。

有文獻(xiàn)報(bào)道[4]，通過(guò)逐漸改變螺旋臂形狀來(lái)增加阻抗帶寬，最終得到一個(gè)雙頻工作的圓極化天線，工作在L頻段的帶寬僅為7%，在S頻段的帶寬為5%。

宋璐等[5]設(shè)計(jì)了一種雙頻自相移式四臂螺旋天線，該天線可以進(jìn)行1.2GHz和1.8GHz雙頻通信，各個(gè)頻段的帶寬約為60MHz。

張繼龍等[6]設(shè)計(jì)了一種用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的寬波束圓極化天線，該天線的帶寬為12%（2.3～2.6GHz）。

Bhandari等[7]通過(guò)改變輻射臂形狀設(shè)計(jì)了一種小型化四臂螺旋天線，但帶寬只有7.83%。

因此，如何保留四臂螺旋天線寬波束的特點(diǎn)，同時(shí)保持展寬工作帶寬就成為研究的重點(diǎn)。……