低升角LTCC四臂螺旋天線(xiàn)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)天線(xiàn)與先進(jìn)的工藝技術(shù)相結(jié)合，是天線(xiàn)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。低升角的LTCC四臂螺旋天線(xiàn)具有軸向長(zhǎng)度短、加工簡(jiǎn)單、易于安裝等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)纖薄化的手持設(shè)備來(lái)說(shuō)尤為重要。但是現(xiàn)有的四臂螺旋天線(xiàn)的軸向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，無(wú)法滿(mǎn)足LTCC工藝的要求。論文針對(duì)降低四臂螺旋天線(xiàn)的升角進(jìn)而降低其軸向長(zhǎng)度的問(wèn)題，進(jìn)行了研究分析、設(shè)計(jì)以及驗(yàn)證。論文研究的主要內(nèi)容如下:
　　1、研究了電小天線(xiàn)的Q值理論，給出了電小天線(xiàn)的帶寬與尺寸的關(guān)系；研究了四臂螺旋天線(xiàn)的環(huán)-偶

2、極子等效模型，并對(duì)模型進(jìn)行了理論分析和公式推導(dǎo)，證明了該模型具備四臂螺旋天線(xiàn)的輻射特性——圓極化和心形方向圖；
　　2、結(jié)合介質(zhì)諧振天線(xiàn)的理論，在HFSS仿真軟件中建立對(duì)應(yīng)的圓柱介質(zhì)諧振式四臂螺旋天線(xiàn)的實(shí)物模型，得出天線(xiàn)的輻射特性，驗(yàn)證了模型的有效性；并對(duì)介質(zhì)柱的形狀和饋電陣子進(jìn)行了變形改造，使之符合LTCC工藝的要求；
　　3、提出了在介質(zhì)諧振天線(xiàn)中加載短路柱的方式減小天線(xiàn)體積，研究出短路柱影響天線(xiàn)諧振頻率的因素；給出了ε

3、r=100的高介電常數(shù)的介質(zhì)諧振天線(xiàn)的設(shè)計(jì)方案，大大減小了初始設(shè)計(jì)的介質(zhì)諧振式四臂螺旋天線(xiàn)的體積，僅為其體積的1/8；
　　4、提出了利用饋端短路加載的方式降低四臂螺旋天線(xiàn)的升角，由此設(shè)計(jì)出兩款低升角的四臂螺旋天線(xiàn)——疊層式四臂螺旋天線(xiàn)和組合式四臂螺旋天線(xiàn)；
　　5、利用HFSS仿真軟件進(jìn)行天線(xiàn)性能的驗(yàn)證，通過(guò)提取天線(xiàn)的輸入阻抗計(jì)算出天線(xiàn)的Q值，進(jìn)而根據(jù)電小天線(xiàn)理論公式得出理論帶寬，與天線(xiàn)實(shí)際帶寬作對(duì)比，驗(yàn)證了計(jì)算方法的有效