四臂螺旋天线.pdfVIP

维普资讯 电子技术参 考 1993年第 1期 47 ， 四臂螺旋天线 孙 臻 电子工 丽 q研究员 【摘 要 】 四个 四分之 一披 长 整 数倍 的螺 旋 ，绕制 四分之一的擎曾倍圈的天线，具有心脏形辐射图和圆极化 的特性 ．本文推导 出其辐射场 的一般 公式 ，便于用计算机 辅助设计 ． ／2长 、1／2圈的天线实例给出理论 计算和实测 数据 ． 关键 i1． 螺旋天线，心脏形，圆极化，计算机辅 CAP ．a — — l 引 言 在空 间通信 中作 为非跟 踪的地面站天线 ，需要半球覆盖的宽波束 圆极 化天线 ．结构紧凑 的四臂螺旋 天线很适合这种应用 ． C C． KIlgus 对螺旋长为 ／4、 ／2、3 ／4和 ，绕制 l／4、l／2、 3／4和l圈的四臂螺旋天线作过研究 但理论计算公式有误 ．本文将不采 用原来 的单个螺旋 天线 的处理 方法，而 引入 “位差 ”概念 ．对 四臂螺旋建 立一个新的几何参数方程 ，利用电流 矢量 和 场 的 关 系，推导 出该天线 辐射场 的理论计算公式 ，包括文献 [3]未能导 出的更为复杂的场 的0分量表 达式 ．为 了定性 了解该天线 的辐射特性 ，提 出一种近似分析方法 ．本文最 后给 出一个应用实例 ，给 出实际模型的实验数据和理论计算结果．本文所 导 出四臂螺旋天线 的辐射场一般公式 ，可 以在微机上模拟 出不 同的几何参 数的辐射图形和各种辐射特性 (如圆极化轴 比，辐射强度 前后向的比等)． 2 理 论 2．1 四臂螺旋天线 的几何关系 堡堕垦 垄堕堡墨塑堕 堑重 · 本文 于1992年 12月 15日收 到 ． 维普资讯 48 电子技 术参考 l993年第 1期 四 螺旋 参数 方程 z X= R0cos(t+ D ) Y= R0sin(t+ D J z： ±Ro—h ． t 2丁c n= lI2，3，4 式 中D 为第n臂元螺旋 的位 差 D 。= 0： D = 180O， Dj= 90 J D4= 270。 ： x 右螺旋取 ’+’而左螺旋取 一’； h为螺距 (螺旋 1圈的轴长 )． 图 1 四臂螺旋几何关 系图