16螺旋天线解析

A2
A1
阿基米德螺旋天线
F1 F2
A2
A1
0
Biblioteka Baidu
port
6 0 -6 -12 -18 270 -18 -12 -6 0 240 300
330
30
60
90
120
介质板
螺旋面
6
210 180
150
0 10 0 -10 -20 300 60 330 30
phi=0 phi=90
4
-30 -40 270 -30 -20 -10 0 10 210 180 150 240 120 90
La : 天线轴长 N 3 15 : 匝数 A : 金属板半径
二 螺旋天线的辐射特性
a1
1
a1 (0.13 ~ 0.21)
a1
1
圆环的周长等于一个波长 线上载行波电流
N 个 平 面 圆 环 串 接 而 成
t1
Y
t2=t1+T/4
Y
A B C D
B
A
X
A B C D
B
A
X
C
D
四、圆锥式螺旋天线
频带得以展开的机理： 类似对数周期天线“有效辐 射区”随频率变化而沿天线 轴移动的那样，低频时，直 径较大的那几个螺旋圈构成 有效辐射区，高频时，直径 较小的那几个螺旋圈构成有 效辐射区。当频率由小变大 时，有效辐射区朝顶端移动， 从而使圆锥式螺旋天线的频 带宽度展宽。
园锥式螺旋天线 频带宽度可达 4：1
三、螺旋天线电参数的估计
当：
12 ~ 16
N 3 l (3 4 ~ 4 3) (0.75 ~ 1.33)
经验公式：
l NS D 15 52 2 3dB l NS l Z in Rin 140
2

()
最大辐射方向
§3-9 螺旋天线
螺旋天线是金属导线绕 成的螺旋状结构的天线
螺旋天线的特点： 1）沿天线轴向方向辐射最大， 且辐射圆极化波
2）工作频带宽，在1.7：1的频 带内方向图和阻抗变化不大
一、螺旋天线的结构参数
l0
s
2 a1
a1 : 螺旋半径 s : 螺距 l0 : 螺旋一周的长度
0 120 160 : 螺距角
实际上构成天线的不是平面环而是螺旋圆，而且在一定的工作频带内，圆周 长与波长比有一定的波动范围，所以，严格来说，螺旋天线沿轴向不是辐射圆极 化波，而是椭圆极化波，但是非常接近圆极化波。 螺旋天线仅在轴向辐射圆极化波，在偏离轴线方向上辐射椭圆极化波。
右手绕制 从顶端往下看，电流 是逆时针流动
左手绕制 从顶端往下看，电流 是顺时针流动
C
D
E=-Ey 右旋圆极化波
E=Ex （环上电流逆时针流动）
螺旋天线的辐射特性
周长为一个波长的平面圆环沿轴向辐射圆极化波。 螺旋天线产生的轴向圆极化辐射，有左旋与右旋两种状态，
它取决于螺旋线的绕向。按右手螺旋系绕制的螺旋天线在轴 方向上只能辐射或接收右旋圆极化波，按左手螺旋系统制的 螺旋天线在轴向上只能辐射或接收左旋圆极化波。