螺旋天线

螺旋天线螺旋天线内容螺旋天线圆锥对数螺旋天线螺旋天线发展历史1947年,美国科学家JohnD.Kraus在实验中发现螺旋天线的辐射能力由于其宽带特性，得到广泛应用。天线形式由平面螺旋天线，发展出圆柱、圆锥螺旋天线等越来越多的研究集中在如何调节圆锥和螺旋线尺寸，从而实现其性能的最优化上。螺旋天线结构•把金属导线按一定的间距曲绕成螺旋形状，并用绝缘材料支杆沿螺旋的轴向方向把线圈支撑起来，螺旋的一端与发射机的输出端连接，另一端开路，就构成了螺旋天线。螺旋天线分类螺旋天线平面螺旋天线等角螺旋天线阿基米德螺旋天线立体螺旋天线圆柱螺旋天线圆锥螺旋天线一般，平面螺旋天线在后面添加背腔来提高增益结构上有单臂/双臂/四臂之分螺旋天线示意图圆锥螺旋天线阿基米德螺旋天线等角螺旋天线螺旋天线特性最大辐射方向沿轴向输入阻抗近似为纯电阻宽频带特性输入阻抗变化平缓电流按行波分布辐射场是圆极化波螺旋天线应用利用良好的方向性和宽带特性•用于宽带和超宽带通信,如电视/GPS定位/雷达/卫星通信利用良好的空气动力学特性•用于火箭、飞机、导弹的前端圆锥螺旋天线圆锥对数螺旋天线几何结构•𝑟=𝑟0𝑒𝛽𝜑•𝜑=𝜑𝑚𝑖𝑛~𝜑𝑚𝑎𝑥•𝛽=𝑠𝑖𝑛𝜃0𝑡𝑎𝑛𝛼•𝑟1=𝑟0𝑒𝛽𝜑•𝑟2=𝑟0𝑒𝛽(𝜑+𝜋)•r为天线上某点到圆锥顶点的距离•𝜃0为圆锥半张角•𝛼为螺旋线包角圆锥对数螺旋天线频率改变•θ0=10𝑜•α=73𝑜•𝑟0=78mm•天线尺寸固定•频率分别为3G/6G/10G/12GHz圆锥对数螺旋天线螺旋线包角改变•θ0=10𝑜•𝑟0=78mm•频率为6GHz•螺旋线包角α改变圆锥对数螺旋天线圆锥半张角改变•α=73𝑜•𝑟0=78mm•天线尺寸固定•频率为6GHz•圆锥半张角θ0改变圆锥对数螺旋天线仿真结果分析•仿真结果表明：圆锥对数螺旋天线方向图的主瓣随频率变化不大，但是在低频端可能会有较强副瓣。而螺旋线缠绕紧密程度和圆锥半张角对天线方向图有较大影响：•增加螺旋线包角(即缠绕更紧密)时，天线方向性更好；•在不增加螺旋圈数的前提下，圆锥半张角过大或过小，天线的前向方向性都不好，需要经过优化，才能得到理想的方向图。谢谢！