RFID标签天线及北斗四臂螺旋天线研究

摘要
RFID（Radio Frequency Identification）无线射频识别技术在近几年发展迅速并逐渐广泛应用，它是由电子标签(Tag/Transponder)，读写器(Reader/Interrogator)及中间件(Middle-Ware)三部分组成的一种短距离无线通信系统。

在RFID系统中，天线位于系统的最前端，是RFID系统的重要组成部分，天线结构大小，阻抗，带宽，极化方式，增益等都直接影响着系统的正常运行，天线的参数质量好坏，对整个射频识别系统的性能有着重要的影响。

近年来，我国的北斗卫星定位系统（CNSS）不断成熟，已经发展成为全球四大卫星定位系统之一。

目前开放的北斗系统上行L频段为1610-1626.5 MHz，下行S频段为2483.5-2500 MHz。

与当前占领市场主导地位的GPS系统而言，北斗系统有自己独特的优点。

它同时具备定位与通信双重功能，无需其它通信系统支持，而GPS系统只能定位。

随着我国卫星导航定位需求的增加，研究工作于北斗系统的全双工圆极化天线有着十分重要的意义。

其中，四臂螺旋天线可以获得性能优良的圆极化半球波束以及紧凑的结构和优良的环境适应性, 使它在卫星定位系统中有着广泛的应用。

本文首先概述了无线射频识别技术以及北斗卫星定位系统的相关知识，接着讨论了RFID标签天线以及圆极化四臂螺旋天线的研究现状。

第二章介绍了天线的基本参数，RFID射频识别技术中的标签天线以及圆极化天线的基本理论，作为后续研究工作的理论基础。

在第三章RFID标签天线的设计中，首先通过引入电感耦合馈电，设计了一种可以在两个RFID系统频段915MHz和2.45GHz上都能够实现与芯片复阻抗进行匹配的RFID标签天线；然后依据对天线雷达散射截面RCS的分析，提出了一种标签天线的最大RCS差值设计方法，提高了系统的稳定性。

最后在第四章中，为了满足北斗系统手持终端设备的需要，设计了一种北斗组合四臂螺旋天线，该天线收发一体，结构紧凑，能够满足北斗系统的参数要求。

关键词：RFID标签天线；阻抗匹配；雷达散射截面；北斗卫星定位系统；四臂螺旋天线；
I
Abstract
The Radio Frequency Identification technology (RFID) has been rapidly developed and widely used in recent years. RFID tag antenna is a crucial part of RFID system, which acts as a media for the electromagnetic power transmission. The performance of tag antenna greatly impacts the whole RFID system. Therefore, the research of RFID tag antenna has been paid more and more attention in recent years. At the same time, along with the GPS bands of L1 (1.57542 GHz), L2 (1.2276 GHz) and L5 (1.17645 GHz) were opened gradually, and Chinese Compass Navigation Satellite System (CNSS), or “BeiDou” in its Chinese name, is continuously mature, it is very important to carry out the research broadband circularly polarized antennas for CNSS applications.
Firstly, a novel RFID tag antenna with a coupled loop added on a meandered dipole is proposed to match the complex impedances of chips without additional matching network for both 915MHz and 2.45GHz RFID systems. The antenna has a low-profile, compact size (15mm x75mm), and its maximum gain is over 2dBi in H-plane on both bands. An equivalent circuit of the antenna is analyzed and the design procedure is presented.
Secondly, a mismatching design method for RFID tag antenna application has been presented. Through the analysis of the Radar Cross Section (RCS) in RFID system, this design method can achieve the largest delta RCS than traditional way so that it optimizes the stability of the RFID system.
Thirdly, a novel compact QHA attached a novel low-profile feed network on its bottom end is proposed to achieve broadband CP radiations. Its principle of the wideband characteristics and details of the design are discussed. Based on this study, assembled broadband quadrifilar helix antennas for CNSS have been proposed, which could achieve duplex communication of CNSS system.
Key words:RFID tag antenna; impedance match; Radio Cross Section; Compass Navigation Satellite System; Quadrifilar helix antenna
II
目录
摘要 (I)
Abstract (II)
第一章绪论 (1)
1.1 研究背景 (1)
1.1.1射频识别技术 (1)
1.1.2北斗卫星定位系统 (2)
1.2 国内外研究现状 (3)
1.2.1 RFID标签天线的研究进展 (3)
1.2.2圆极化四臂螺旋天线的研究进展 (10)
1.3 本论文的写作安排及主要工作 (17)
1.3.1 论文的写作安排 (17)
1.3.2 作者所完成的主要工作 (17)
第二章相关基础理论 (19)
2.1 引言 (19)
2.2 天线的基本理论 (19)
2.2.1对称阵子天线及其阻抗分析 (20)
2.2.2 天线的基本参量 (25)
2.2.3 天线的电路模型 (27)
2.3 圆极化天线的基本理论 (29)
2.3.1圆极化辐射以及产生条件 (29)
2.3.2四臂螺旋天线的基本理论 (30)
2.4 本章小结 (32)
第三章RFID标签天线设计 (33)
3.1 引言 (33)
3.2复阻抗匹配双频RFID标签天线设计 (33)
3.2.1 天线结构设计及分析 (34)
3.2.2 实验结果 (39)
III
3.3 RFID标签天线最大RCS差值设计方法 (40)
3.3.1标签天线的雷达反射截面(Radar Cross Section) (40)
3.3.2最大RCS差值设计方法及结果比较 (41)
3.4 本章小结 (44)
第四章北斗四臂螺旋天线设计 (46)
4.1 引言 (46)
4.2北斗组合双频四臂螺旋天线结构及设计 (46)
4.2.1 组合四臂螺旋天线结构 (46)
4.2.2 辐射单元设计跟方向图控制 (48)
4.2.3 新型馈电网络的设计 (50)
4.2.5 实验结果与分析 (53)
4.3 本章小结 (57)
结论 (58)
参考文献 (59)
攻读硕士学位期间取得的研究成果 (63)
致谢 (64)
IV
第一章绪论
第一章绪论
1.1 研究背景
1.1.1射频识别技术
RFID（Radio Frequency Identification）无线射频识别技术在近几年发展迅速并逐渐广泛应用，作为一种短距离无线通信系统，它由电子标签Tag、读写器Reader及后台数据处理系统Date Server三部分组成[1]。

其中电子标签Tag是由标签天线与标签芯片组成的。

电子标签有两种工作模式：被动模式和主动模式。

主动电子标签为有源设备，标签自身可以提供能量；而被动电子标签则为反向散射或者感应耦合模式，该模式标签为无源设备，标签通过从读写器发射的电磁波中获取能量进行工作，激活标签芯片中的逻辑电路将反射的电磁波进行编码，把信息反射出去有读写器接收。

RFID技术是一种综合多门学科的应用技术，主要包括：芯片技术，天线技术，通信技术及计算机网络技术等等。

RFID技术目前已广泛应用在工业自动化，商业自动化和交通运输控制管理等众多领域：列车监控管理，高速公路自动收费系统，停车场管理系统，物流商品链，门禁系统，仓储管理，动物跟踪管理等，具有广阔的发展前景。

如今，国内外已经有数个RFID 系统的标准发布实施，为RFID在世界范围内进一步规范合理发展打下了坚实的基础。

在无线频谱资源方面，RFID电子标签典型的工作频率有：125kHz，133kHz，13.56MHz，27.12MHz，433MHz，902-928MHz，2.45GHz，5.8GHz等，工作在不同频率的系统有着不同的应用[2]。

尽管RFID已经得到世界范围内的广泛应用并具有良好的发展前景，仍有许多因素制约着RFID技术的快速发展。

例如：1，RFID系统标准的不统一，造成各个厂商之间的产品得不到兼容，阻碍其产品在世界范围内的互通和发展；2，成本问题，相比条形码而言，RFID标签的生产成本还较高，现今难以实现大规模的商用；3，安全性和可靠性还未完善，存在较高的差错率。

有时单个标签被误读率高达20％。

为了解决上述问题，RFID的相关研究单位仍然要不断增加技术研发，保证RFID技术更快更好地发展。

在RFID系统中，天线位于系统的最前端，是RFID系统的重要组成部分，天线性能，阻抗，带宽，极化方式等都直接影响着系统的正常运行，天线的参数质量好坏，对
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整个射频识别系统的性能有着重要的影响[3]。

根据RFID不同的应用频率，天线的结构，工作原理也大不相同，这是RFID天线设计中所要注意的重要问题。

被动式电子标签有两种工作模式。

一种是工作在近场的感应耦合（Inductive Coupling）模式, 其中标签天线和读写器天线都采用线圈形式，它主要适用用于LF以及HF的RFID系统；另一种是反向散射（Back scattering）模式, 即远场工作模式, 此模式天线主要包括微带天线、平面偶极子天线和环形天线，主要适用于UHF超高频和微波RFID系统。

UHF频段以及微波频段的RFID系统已经逐渐成为当下的研究热点，很多时候需要RFID标签天线能够同时工作在上述两个系统频段上，但是能满足RFID系统双频工作要求的标签天线却不常见，因此本文的一部分工作是研究UHF和微波频段的RFID双频标签天线的设计与分析。

另一方面，RFID系统的设计是在对天线雷达散射截面（Radar Cross Section）的分析基础上建立起来的，本文另一项工作是通过对天线RCS的分析，提出了一种标签天线的失配设计方法，从而获得最大的反射截面系数差，提高识别率，保证系统的稳定运行。

1.1.2北斗卫星定位系统
北斗卫星导航定位系统（CNSS）是我国自主研制开发的有源区域性三维卫星定位与通信系统，是继美国的GPS、俄罗斯的GLONASS ，欧洲的伽利略之外第四个较成熟的卫星导航系统[4]。

目前开放的北斗系统上行L频段为1610-1626.5 MHz，下行S频段为2483.5-2500 MHz。

可向用户提供高精度、全天候、区域性的定位服务，定位精度达数十柰秒(ns)，与GPS相当。

与当前占领市场主导地位的GPS系统而言，北斗系统有自己独特的优点[5]：
（1）北斗系统的三大功能：
快速定位：系统可为终端用户提供高精度、全天候、快速实时定位服务，定位精度为20-100米；
短信通信：系统用户终端具有短信通信功能，注册用户可以传送最多120个汉字的短信息；
精密授时：系统具有单向与双向的授时功能。

根据不同的精度要求，利用授时终端完成与北斗系统之间频率和时间的同步，具有两种时间同步精度：100ns（单向授时）以及20ns（双向授时）。

（2）北斗系统的优势
2
第一章绪论
除了定位，还具有通信功能，且无需其它通信系统支持，而GPS、GLONASS系统只可以定位；覆盖范围大且没有盲区。

CNSS覆盖我国及周边国家等地区，不仅可为我国、也可为其他国家服务；尤其适合集团用户的大范围管理与监控；独有的指挥型用户机设计和中心节点式定位处理。

它不但可以使用户知道自己所在的位置，还可告诉他人自己的位置所在地，特别适合需要导航跟移动数据通讯场所，例如调度指挥、交通运输、地理信息实时查询、搜索营救等；自主系统，且高强度加密设计，可靠、安全、稳定，方便关键部门应用；地面接收终端不需基站，用户的终端相对便宜。

北斗系统的潜力主要表现在定位跟通信的综合领域中。

当前只需要定位的用户，对北斗的需求不迫切；对于既要定位又要把位置信息发送出去的用户，北斗系统是非常有用的。

随着我国卫星导航定位需求的增加，研究工作于北斗系统的全双工圆极化天线有着十分重要的意义。

作为电磁信号的接收单元，天线性能的好坏直接决定着系统的稳定性。

北斗系统对天线有如下要求：圆极化；双频段工作；波束宽度宽，仰角5度的增益大于-3dB；结构紧凑，适合安装在北斗系统终端设备中。

在北斗天线中，四臂螺旋天线以其性能优良的圆极化半球波束以及紧凑的结构和优良的环境适应性, 使它在卫星定位系统中有着广泛的应用。

本文另外一项重要的工作就是设计了一种适用于北斗系统终端设备中的组合双频四臂螺旋天线，该天线具有带宽宽，波束宽度宽，增益高，结构紧凑等特点，满足北斗系统对天线的设计要求，具有广泛的应用前景。

1.2 国内外研究现状
1.2.1 RFID标签天线的研究进展
RFID标签天线是最近快速发展的研究热点，标签天线在RFID系统中作用重大，其参数性能的好坏对系统的正常运行起着决定性的作用[6]。

RFID电子标签是由标签天线以及芯片组成，天线与芯片之间的阻抗匹配值得关注，另外，天线的增益，带宽，大小形状，读取距离，反射系数，附着物体的影响等都是在天线设计中需要考虑到的问题[7]。

总的来说，我们可以把RFID标签天线分成感性耦合式线圈天线以及反向散射式天线两类。

本论文主要研究是后一种反向散射式天线。

（1）感性耦合式线圈天线
这类天线主要应用在低频和高频波段的RFID系统中，其基本形式是由线圈绕制而成，其工作原理是：读写器阅读标签时, 会发出未调制的信号,位于读写器天线近场区的
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标签天线接收该信号，接着标签芯片被激活, 由芯片根据存储在内部的全球唯一识别ID 号改变标签天线的电流大小，从而进一步减小或者增强阅读器天线的磁场。

此时, 读写器近场分量表现出被调制的特性, 读写器的内部电路通过解调这个被调制量从而得到标签信息。

工作在这两个频段的射频识别系统都受制于近场作用的范围, 从而导致其识别距离较短。

根据目前的情况来看, 采用近场通信的射频识别系统最大的识别距离小于 1 米。

下图1-1是一例电感耦合式天线的实际应用，以及其等效电路[8]：
在实际应用中，设计者把这种线圈天线与标签芯片集成安装在了一只塑料圆珠笔内，制成一只RFID 标签笔，通过软件仿真和实际测试，此标签能在23CM 的范围内顺利被读取。

(a) (b)
图1-1 （a ）线圈天线设计模型（b ）线圈天线T 型等效电路
（2） 反向散射式RFID 标签天线的阻抗匹配及其小型化
这类天线主要工作在UHF 超高频以及微波波段，包括偶极子天线、微带天线和环形天线等。

基本工作原理是：读写器跟标签之间采用无线电磁波进行信息传输。

读写器对电子标签进行识别时, 首先发射未调制的电磁波, 这时位于远场的标签天线接收到该信号并且在标签天线上产生感应的电压, 标签内部的电路将这个感应出的电压进行整流放大用来激活芯片。

当芯片被激活之后, 使用自身的全球唯一ID 标识号对内部芯片的阻抗进行改变, 当标签天线阻抗和芯片之间的阻抗匹配较好时基本不反射信号, 但匹配不好时将几乎反射全部信号, 因此反射信号就会出现振幅的变化, 类似于进行幅度调制。

读写器接收到调制的反射信号从而判断电子标签的标识号来进行识别。

UHF 频段RFID 标签天线最简单的结构是偶极子天线[9]，其平面图如下所示：
第一章 绪论
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图1-2 偶极子天线
偶极子天线具有辐射能力好、结构简单、效率高的优点, 可以设计成适用于全方位通信的RFID 系统, 被广泛应用于RFID 标签天线的设计, 尤其是在远距离RFID 系统中。

研究表明,偶极子天线可以通过选择合适的几何参数获得所需的输入阻抗, 具有频率覆盖宽、增益高和噪声低等优点, 性能出色, 且尺寸与传统半波偶极子天线相比小很多, 若配合铜焊电气端子和不平衡变压器, 还能最大限度地提升增益、阻抗匹配和带宽[10]。

在一般偶极子天线的基础上，研究人员对原有天线进行改进，设计出性能优化了的天线模型[11]，如下图1-3天线实物：
图1-3 偶极子天线
此天线具有体积小，高带宽，易实现与芯片的阻抗匹配等优点。

弯折的天线形状减小了天线的面积，采用两个辐射臂，实现了双频谐振，从而增加了天线的带宽，另外，这款天线在无需增加外部电路的条件下只需调整天线的长度从而容易实现阻抗匹配。

根据实际测量的结果，天线的带宽比一般的偶极子天线(Reference antenna)宽一倍，性能出众。

以上天线设计并没有考虑到标签天线与芯片的阻抗匹配问题，然而RFID 标签天线是直接与标签芯片连接，而芯片的阻抗是复阻抗并且呈容性，所以RFID
标签天线的设
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6 计不能像传统天线那样设计到于50欧姆同轴线匹配，阻抗匹配成为RFID 天线设计中首要考虑的问题。

为了与芯片的复阻抗相匹配，标签天线的输入阻抗需要设计为芯片阻抗的共轭值，即是呈感性的复阻抗。

根据市场上芯片的阻抗值，天线输入阻抗电阻值一般设计到10到几十欧姆，而电抗值则设计到100-200欧姆。

基于此，H.-W. Son 和C.-S. Pyo 在2005年提出了一种耦合馈电的标签天线[12]，其优点是天线输入阻抗的实部跟虚部可以分开调节，调整耦合环与天线的距离可以改变天线的输入电阻而改变天线耦合环的大小可以调节天线的输入电抗同时不影响另一个参数，如图1-4所示。

(a) (b)
图1-4 （a ）天线模型与输入电阻随频率变化曲线（b ）天线输入电抗随频率变化曲线
在RFID 标签天线设计中，除了要求实现阻抗匹配外，天线的小型化也是一个重要的研究方向，由于标签需要贴到不同大小的物体上，所以设计小型化并同时满足辐射效率的RFID 标签天线十分必要。

学者Gaetano Marrocco 在2008年发表的关于RFID 天线设计的综述文章[13]中详细介绍了几种实现天线小型化的方法，其中最流行的方法就是将天线辐射臂进行弯折从而实现小型化。

图1-5展示了几种不同的RFID 标签天线，其共同的特点都是将天线辐射臂进行弯折，在满足阻抗匹配，辐射效率的同时减小天线面积。

(a)
(b)
(c) (d)
图1-5 （a ）等间距弯折天线 （b ）耦合馈电弯折天线（c ）多导体弯折天线（d ）螺旋弯折天线
（3）双频RFID标签天线
在RFID系统中，有多个商用的频段，例如915MHz，2.45GHz以及5.8GHz，除了设计出满足阻抗匹配以及小型化的RFID标签天线，设计满足双频甚至多频的RFID标签天线有很大的应用价值。

S. Jeon, Y. Yu 和J. Choi于2006年提出了一种双频RFID标签天线如下图1-6所示[14]，天线能工作于915MHz与2.45GHz，然而此设计是基于50欧姆传输线，并没有考虑与芯片的阻抗匹配，因而需要外加匹配网络才能与芯片连接。

(a) (b)
图1-6 （a）天线模型（b）天线回波损耗随频率变化曲线
此外，Yi-Chieh Lee 和Jwo-Shiun Sun在2008年也提出了一种双频RFID标签天线如下图1-7所示[15]，此天线跟上面天线一样，没有考虑到阻抗匹配，故需要外加匹配网络进行与芯片的连接，实际应用中比较复杂。

(a) (b)
图1-7 （a）天线模型（b）天线回波损耗随频率变化曲线
为了同时实现双频工作并且与芯片阻抗共轭匹配，T. Deleruyelle等人在08年提出了一种可实现双频匹配的RFID标签天线如下图1-8所示[16]，
图1-8 可实现双频匹配的RFID标签天线结构及参数
（4）其他RFID标签天线研究
偶极子天线因为它简单的结构和低廉的造价，在RFID系统中广泛应用，然而，它却存在着一个严重的不足，其雷达散射参数（RCS）[17]不是等方向的，雷达散射参数(RCS)是反映标签天线反射电磁波能力的大小，试想，如果标签天线的RCS不是等方向的，那么标签在某一个特定的角度RCS的值会变得很低，从而不能将电波反射到读写器上，使得该标签不能被系统检测出来，产生错误，而在某些场合，这种错误将导致严重的后果。

鉴于以上考虑，研究人员设计了一种等方向RCS的标签天线[18]，克服了上述问题，其结构如下：
(a) (b)
图1-9（a）天线模型（b）天线实物
此款天线集成度高，面积只有（40*46mm），由于采用了电感耦合馈线，容易实现标签天线与芯片的阻抗匹配。

根据实际测量，其不同角度RCS最大值与最小值仅相差
3.1db,可见其RCS样式近似于等方向，实际数据如下：
图1-10 可实现双频匹配的RFID标签天线结构及参数
这款RFID标签天线较普通偶极子天线有着很大的改善，可以避免在实际应用中由于标签角度变化而造成的漏读，增加了RFID系统的稳定性。

电磁波在空间的传播是一个十分复杂的过程，周围不同材料的物体对电磁波的传播影响很大，例如，如果将常见的偶极子折合标签天线贴附在金属物体的表面，天线的性能会受到严重的影响，甚至无法工作[19]。

当金属靠近天线时内部会产生涡流, 同时吸收电磁场能量转换为自身的电场能, 因此削弱了原有电磁场的总能量。

这种涡流同时会产生感应磁场, 其磁力线垂直于金属表面, 方向与电磁场强相反，使射频场强的分布在金属表面发生形变, 磁力线在很近的区域甚至平行于金属表面, 如图1-11 所示，因此当标签非常接近金属表面时, 实际在该空间内并无电磁场分布, 标签天线不能切割磁力线获得能量, 因此RFID标签无法正常工作。

为了解决上述问题，现实中可行的方案有以下3种[20]：
一，使用空气或泡沫隔板将金属与标签分离，使之间有一小段距离间隔二，标签下层垫上一种高导磁率材料，以解决天线失谐问题三，采用旗状标签
图1-11 可实现双频匹配的RFID标签天线结构及参数
以上方案虽然能够消除金属物体对标签天线的影响，但是其有结构复杂，基垫厚等缺点，下面这种天线的提出，很好地解决了上述问题[21]：
图1-12 可实现双频匹配的RFID标签天线结构及参数
这种微带标签天线结构简单，面积少且厚度薄，在不增加外部电路的情况下容易实现与芯片的阻抗匹配，实验证明此种天线可贴附于金属物体的表面，不对系统产生严重影响。

综上所述，RFID标签天线在不同频段，不同应用场合都有着独特的结构形式，目前进行的大量研究已经解决了标签天线在RFID系统中的很多问题，但是仍然存在很多的难点和挑战，需要继续投入大量的研究，使天线的性能得到最大的优化，并能适用于不同的应用场合，保证RFID系统安全，稳定的运转。

1.2.2圆极化四臂螺旋天线的研究进展
四臂螺旋天线（Quadrifilar Helix Antennas, QHA）是在1968年由美国John Hopkinson 大学应用物理博士Kilgus提出的，之后进行了深入研究。

该天线具备心型方向图、高前后比及良好的圆极化特性，被广泛用于卫星通信系统，尤其被认为是理想的全球定位系统（GPS），北斗卫星通讯系统（CNSS），以及卫星手机接收天线等[22]。

（1）单频圆极化四臂螺旋天线
根据上文所述，早在在1968年，C.C .Kilgus博士就对正交馈电四臂螺旋天线进行了研究[23, 24]。

1975年，Kilgus给出了在多种应用下如果选择和设计四臂螺旋天线的图表，有助于实现满足实际工程需求的辐射方向图[25]。

1990年，James M. Tranquilla 和Steven R .Best使用矩量法对四臂螺旋天线的幅度特性和相位性能进行了详细分析，认为谐振型
四臂螺旋天线非常适用于GPS应用[26]。

到了2001年，Oliver Leisten提出了一种介质加载四臂螺旋天线（DQHA），该天线能工作在1.575 GHz的GPS 频段上[27]，如图1-13。

通过对螺旋天线的四个螺旋臂馈以等振幅，相位相差90度的信号，可以得到宽波瓣宽度的圆极化辐射特性。

该天线的四根螺旋臂缠绕在一块高介电常数的介质柱上，简称介质加载。

通过加载介质，大部分介质能量被耦合到介质内，不但减小了尺寸，还减小了外界对天线的影响。

同时该天线还应用了巴伦(Balun)设计，达到了馈电平衡，不但更加减小人体环境的影响，还隔离了周围的电磁波，使得各种不同功能的天线可以并存于空间不会互相干扰。

图1-13 可实现双频匹配的RFID标签天线结构及参数
上述天线采用自相移来实现相差90度的信号，自相移方法天线结构紧凑，不需要使用外部馈电网络而适合用于便携式移动终端。

但由于两个螺旋天线的谐振频率分别高于和低于中心频率，因此在中心频率点可以得到最小的轴比，但反射并不是最小，也就是说，自相移方法导致回波损耗（Return Loss）最小频率点与轴比（Axial Ratio, AR）最小频率点不能重合。

并且，自相移方法很难实现宽带圆极化特性。

为了实现宽带圆极化特性，需要采用馈电网络来对四臂螺旋天线进行馈电，沈仁强等人在2007年提出了一种采用馈电网络进行馈电的圆锥印刷四臂螺旋天线[28]，如下图1-14所示。

由于采用圆锥螺旋，实现了波束宽度大于180度的宽波瓣方向图和良好的圆极化特性。

并采用了微带电桥馈电，实现等幅和相位相差90度的馈电, 而且由于该馈电方法可以是实现环路相消, 所以很容易与508 或758同轴线相匹配。

然而，在下图中我们看到，天线的馈电网络面积太大，很难与螺旋天线集成，造成了此设计的应用局限。