寬帶小型化印制板螺旋天線的研究.pdf

1、天線作為實(shí)現(xiàn)無線電應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備在不同階段需要不斷的發(fā)展，隨著微電子技術(shù)與大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，天線成為電子設(shè)備中龐大、笨重部件的問題日漸突出，因而人們對于能與設(shè)備大小協(xié)調(diào)且具有有效電性能的小天線的需求愈加迫切。螺旋天線是天線小型化技術(shù)的一種，和一般的天線相比(例如λ/4鞭狀天線)天線的長度可縮短2/3或更多，而且仍然保持“自諧振”，攜帶也更方便。由于其靈活性和通用性，它的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，在某些特定的環(huán)境下，螺旋天線必須經(jīng)受各種力學(xué)

2、以及溫度變化，因此一些螺旋天線得采用機(jī)、電、熱一體化設(shè)計(jì)。印制板螺旋天線由于其耐用性和制作相對容易性，成為應(yīng)用最為普遍的一類天線，在衛(wèi)星接收、基地天線、微波傳輸、汽車電話、全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。 由于印制板螺旋天線是一種新形式的天線，目前人們對它的研究還比較少。本文針對新形式的螺旋天線展開研究，針對其“不規(guī)則”的物理外形提出新的修正設(shè)計(jì)公式，針對實(shí)際工程中出現(xiàn)的印制板的介電常數(shù)和損耗角正切引起天線增益下降的

3、問題，首先討論了有耗傳輸線的模型，然后根據(jù)法向模螺旋天線的遠(yuǎn)場輻射特性和偶極子的極為接近的特點(diǎn)將螺旋天線看成偶極子的線陣組合。由于偶極子本身就可以等效為終端開路的傳輸線，本文首次提出用有耗傳輸線的模型來等效有耗介質(zhì)板法向模螺旋天線，通過分析有耗傳輸線得出損耗對天線上電流幅度的影響，從而得出引起天線增益衰減的參數(shù)α，并結(jié)合有限元方法討論了介質(zhì)板的介電常數(shù)以及損耗角對天線增益的具體數(shù)值影響，驗(yàn)證了理論分析的正確性。論文最后探究了印制板螺旋天