小型化平面四臂槽螺旋天線

3仿真和實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)

天線加工實(shí)物如圖2所示。陶瓷介質(zhì)板相對(duì)介電常數(shù)為9.3，厚2mm，大小為100mmx100mm。本天線中背腔深度為λ/14，即14mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于λ/4，而天線的寬帶特性仍然存在，這是因?yàn)椴鄣妮椛湓纯梢钥闯墒谴帕鱗7]。本文使用的仿真軟件是AnsoftHFSS10。圖3為仿真和測(cè)試的天線VSWR，圖中小插圖為天線的仿真模型。天線測(cè)試結(jié)果也表明在1.561GHz處5°以上仰角軸比為（2-4）dB。

圖3仿真和測(cè)量VSWR

圖4仿真和實(shí)測(cè)的1.561GHz處天線輻射方向圖
(a) (b)

圖4為仿真和實(shí)測(cè)的天線輻射方向圖，可以看出仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果吻合很好。諧振頻率處天頂方向的增益大于6dB，5°以上仰角方向增益大于-4dB，測(cè)試結(jié)果比仿真結(jié)果略小是由天線的制作誤差造成的。該天線與普通兩臂槽螺旋天線（圖5），無(wú)背腔四臂螺旋天線的歸一化方向圖比較如圖6所示?？梢院苊黠@看到本文天線的低仰角性能較好，背腔改善了天線的前向輻射。

圖5平面兩臂槽螺旋天線HFSS模型

圖61.561GHz處歸一化方向圖的比較()

4結(jié)論

本文提出了一種帶背腔的陶瓷介質(zhì)平面四臂槽螺旋天線。通過(guò)在天線中應(yīng)用口徑耦合結(jié)構(gòu)，陶瓷介質(zhì)板，螺旋臂終端漸削結(jié)構(gòu)和一個(gè)薄的金屬背腔，天線達(dá)到了小型化的效果。該天線5°以上仰角增益達(dá)到-4dB，說(shuō)明其具有良好的低仰角性能。該天線適合于用作衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的接收天線。