螺旋天线
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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
90
-30
-20
-10 240
120
0
10
210
150
180
园锥式螺旋天线 频带宽度可达 4：1
A2 A1
阿基米德螺旋天线
F1
F2
介质板
4
port 螺旋面
6
330
0
-6
300
-12
-18 270
-18
-12
-6
240
0
6
210
A2 A1
0
180
30 60 90 120
150
0
phi=0
10
330
30
phi=90
0
-10 300
60
-20
-30
-40 270
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
N
个
圆环的周长等于一个波长
平
线上载行波电流
面 圆
环
串
接
而
成
t1
t2=t1+T/4
Y Y
A
B
A
A B
A
B
X
B
X
C
C
D
C
D
D
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。
三、螺旋天线电参数的估计
当：
o 12o ~ 16o
N 3
lo (3 4 ~ 4 3) (0.75 ~ 1.33)
经验公式：
D
15
lo
2
NS
23dB
lo
52o NSZinRin来自140 lo()
最大辐射方向
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。
§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
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
90
-30
-20
-10 240
120
0
10
210
150
180
园锥式螺旋天线 频带宽度可达 4：1
A2 A1
阿基米德螺旋天线
F1
F2
介质板
4
port 螺旋面
6
330
0
-6
300
-12
-18 270
-18
-12
-6
240
0
6
210
A2 A1
0
180
30 60 90 120
150
0
phi=0
10
330
30
phi=90
0
-10 300
60
-20
-30
-40 270
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
N
个
圆环的周长等于一个波长
平
线上载行波电流
面 圆
环
串
接
而
成
t1
t2=t1+T/4
Y Y
A
B
A
A B
A
B
X
B
X
C
C
D
C
D
D
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。
三、螺旋天线电参数的估计
当：
o 12o ~ 16o
N 3
lo (3 4 ~ 4 3) (0.75 ~ 1.33)
经验公式：
D
15
lo
2
NS
23dB
lo
52o NSZinRin来自140 lo()
最大辐射方向
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。
§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