小型化平面四臂槽螺旋天線

3仿真和實測結構

天線加工實物如圖2所示。陶瓷介質板相對介電常數為9.3，厚2mm，大小為100mmx100mm。本天線中背腔深度為λ/14，即14mm，遠遠小于λ/4，而天線的寬帶特性仍然存在，這是因為槽的輻射源可以看成是磁流[7]。本文使用的仿真軟件是AnsoftHFSS10。圖3為仿真和測試的天線VSWR，圖中小插圖為天線的仿真模型。天線測試結果也表明在1.561GHz處5°以上仰角軸比為（2-4）dB。

圖3仿真和測量VSWR

圖4仿真和實測的1.561GHz處天線輻射方向圖
(a) (b)

圖4為仿真和實測的天線輻射方向圖，可以看出仿真和實測結果吻合很好。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，測試結果比仿真結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），無背腔四臂螺旋天線的歸一化方向圖比較如圖6所示。可以很明顯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結論

本文提出了一種帶背腔的陶瓷介質平面四臂槽螺旋天線。通過在天線中應用口徑耦合結構，陶瓷介質板，螺旋臂終端漸削結構和一個薄的金屬背腔，天線達到了小型化的效果。該天線5°以上仰角增益達到-4dB，說明其具有良好的低仰角性能。該天線適合于用作衛星定位導航系統的接收天線。