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一种应用于卫星通信地面站的新型单臂螺旋天线及其阵列的研究--第1页
第４７卷第２期国钆技Ｖｏ１．４７Ｎｏ．２
２００７年４月ＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒ．２００７
文章编号：１００１—８９３Ｘ（２００７）０２—００２３—０４
种应用于卫星通信地面站的新型单臂螺旋天线
一
及其阵列的研究
杨放，张朋，郭陈江，许家栋
（１．西北工业大学电子信息学院，西安７１００７２；２．西安建筑科技大学信控学院，西安７１００５５）
摘要：研究了一种应用于卫星通信地面站的新型单臂平面螺旋天线，该天线采用圆柱螺旋激励同
轴线馈电，可以形成倾斜的波束，通过改变圆柱螺旋的参数可以调整其输入阻抗以达到阻抗匹配的
目的。用矩量法求解了天线的电流分布和三维辐射方向图以及增益轴比等参数，计算结果与参考文
献很吻合。为了增强天线的方向性系数和增益，以四元天线阵为例，研究了这种天线组成的天线阵
的辐射特性，给出了天线阵的三维辐射方向图。计算结果表明，该天线组成的天线阵同样具有倾斜
的波束指向，各天线单元的输入阻抗为接近５０ｎ的纯电阻，增益比单个天线单元提高６．３ｄＢ。
关键词：卫星通信；地面站；螺旋天线；天线阵；倾斜波束；矩量法
中图分类号：ＴＮ８２８文献标识码：Ａ
ＡＮｏｖｅｌＭｏｎｏｆｉｌａｒＳｐｉｒａｌＡｎｔｅｎｎａａｎｄｉｔｓＡｒｒａｙｆｏｒ
ＧｒｏｕｎｄＳｔａｔｉｏｎｉｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
ＹＡＮＧＦａｎｇ，ＺＨＡＮＧＰｅｎｇ，ＧＵＯＣｈｅｎ一０，ＸＵ０一Ｄｏｎｇ
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＸｉｈｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｒｌ７１（Ｉ）５５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｖｅｌｍｏｎｏｆｉｌａｒｓｐｉｒａｌａｎｔｅｎｎａｆｏｒｇｒｏｕｎｄｓｔａｔｉｏｎｉｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ｗｈｉｃｈ
ｏｆｒｍｓａｔｉｌｔｅｄｆａｎｂｅａｍａｎｄｉｓｅｘｃｉｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｈｅｌｉｃａｌｗｉｒｅａｎｄｆｅｄｂｙａｃｏａｘｉａｌｌｉｎｅ．Ｔｈｅｉｎｐｕｔｉｍｐｅｄａｎｃｅ
ｃａｎｂｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｐｒｏｐｅｒｌｙｓｅｔｔｉｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｈｅｌｉｃａｌｗｉｒｅｏｆｒｉｍｐｅｄａｎｃｅｍａｔｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｎｄ３ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｒａｄｉａｔｅｄｐａｔｔｅｒｎｓａｓｗｅｌｌａｓｇａｉｎａｎｄａｘｉａｌｒａｔｉｏａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅ
ｍｏｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｇｒｅｅｗｉｔｈｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ．Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｇａｉｎｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａ．
ａｎａｒｒａｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆ４ｅｌｅｍｅｎｔｓｉＳａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｒｒａｙｃａｎａｌｓｏ
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