多频段卫星导航系统中的印制四臂螺旋天线的开题报告

GPS、BD2(北斗)多频四臂螺旋天线规格书
前言：随着现代无线通讯事业的发展，卫星导航
定位系统在人们的生活中起着越来越重要的作用。

从而
对GPS以及北斗天线的需求越来越大，深圳微航磁电技
术有限公司基于新型高分子介质材料，研发出了现有的
GPS+BD2（北斗）四臂螺旋多频天线。

一．产品说明
本产品属于3D构型天线，放置空间任何位置时增益稳定
二．产品类别
天线类别:四臂螺旋多频天线
三．产品编码
WH-S-GB-D:GPS+BD2四臂螺旋多频天线
四．产品性能
GPS性能：
频率范围：1575.42±1.023Mhz
极化方向：右旋圆极化
增益:-2dBi
电压驻波比≤1.5
阻抗：50Ω
轴比：≤6dB
不圆度：±2.0dB
BD2性能：
频率范围：1561.42±3.58Mhz
极化方向：右旋圆极化
增益:-2dBi
电压驻波比≤1.5
阻抗：50Ω
轴比：≤6dB
不圆度：±2.0dB
五．产品性能指标
增益
电压驻波比
Marker1:1575.42Mhz（1.8） Marker2:1561.098Mhz（1.3）
阻抗：50Ω
Marker1:1575.42Mhz
五．产品外形尺寸六.焊接方式
七．引脚方式。

导航天线分析与设计的开题报告一、课题背景随着卫星导航应用的不断普及，导航天线也成为了研究热点之一。

导航天线的主要作用是接收来自卫星的信号并将其转换为电信号，为导航设备提供定位、导航等服务。

因此，合理设计优良的导航天线对提高导航设备的性能具有重要意义。

本次研究的课题为导航天线分析与设计，通过对现有导航天线的研究分析，结合当今卫星导航系统的技术发展，设计出更加优秀的导航天线，提高导航设备的精度和稳定性，解决现有导航天线存在的问题和不足。

二、研究目的和意义本次研究的主要目的是分析现有导航天线的性能和特点，结合卫星导航系统的技术发展，设计出更加高效、稳定的导航天线，提高导航设备的精度和稳定性。

同时，通过对导航天线的分析与设计，深入了解卫星导航系统的原理和运作方式，为提高国内导航技术的水平做出贡献。

三、预期研究内容1.导航天线的性能分析通过对现有的导航天线进行性能分析，包括天线增益、方向性、频率响应、极化等特性分析，深入了解现有导航天线的性能和特点，为优化设计导航天线提供依据。

2.导航天线的设计优化通过分析不同卫星导航系统的特点和技术，结合现有导航天线的性能和缺陷，设计出更加高效、稳定的导航天线，并对天线的性能进行仿真分析与验证。

3.导航天线的实验验证通过设计实验方案，对所设计的导航天线进行实际性能测试，并与其他常用导航天线进行比较，验证导航天线的性能和优越性。

四、研究方法本次研究将采用实验研究和仿真分析相结合的方法，通过对现有导航天线的性能分析和对卫星导航系统技术的深入研究，利用MEEP或ANSYS等仿真软件进行导航天线的仿真设计，并将所设计的导航天线进行实际性能测试，验证其性能和优越性。

五、研究进度和计划本次研究的预计时间为12个月，具体计划如下：第一阶段：文献综述和导航天线性能分析（1-3月）1.阅读相关论文和资料，了解现有的导航天线的性能和特点。

2.对导航天线的性能进行分析，包括天线增益、方向性、频率响应、极化等特性分析。

宽带小型化四臂螺旋天线的研究随着无线通信技术的快速发展，天线作为通信系统的重要组件，其性能和尺寸成为了关键的研究课题。

其中，宽带小型化四臂螺旋天线由于其独特的性能和紧凑的结构，受到了广泛。

本文将深入研究宽带小型化四臂螺旋天线的特点、应用前景和未来发展方向。

传统的四臂螺旋天线具有较好的方向性和增益，但尺寸较大，难以满足现代通信系统对紧凑型天线的要求。

近年来，研究者们在小型化四臂螺旋天线方面取得了显著成果，但仍存在宽带性能不足、辐射效率低等问题。

针对这些问题，本文提出了一种新型的宽带小型化四臂螺旋天线，旨在提高天线的性能和减小其尺寸。

本文从理论研究和仿真分析出发，采用等角螺旋线来设计四臂螺旋天线的臂线，通过调整螺旋线的匝数和半径，实现天线的小型化和宽带性能。

同时，采用有限元法对天线进行仿真分析，优化天线的结构和性能。

通过仿真分析和实验验证，本文所提出的宽带小型化四臂螺旋天线在保持紧凑型的同时，具有优良的宽带性能。

天线的输入输出特性表现出良好的匹配，阻抗带宽覆盖了多个频段，辐射效率也得到了显著提高。

与传统的四臂螺旋天线相比，所提出的天线在尺寸减小、带宽增加以及辐射效率提高等方面具有明显优势。

宽带小型化四臂螺旋天线具有广泛的应用前景。

在手持设备领域，如智能手机、平板电脑等，该天线可用于实现多频段通信，提高设备的通信性能。

在无线路由器领域，该天线可以扩展无线网络的覆盖范围，提高数据传输速率。

在物联网领域，该天线可作为传感器节点的一部分，实现无线传感网络的智能化和多功能化。

宽带小型化四臂螺旋天线的未来发展将涉及以下几个方面：理论研究：进一步深入研究天线的物理机制和设计理论，如探索新的天线拓扑结构、材料和工艺，以提高天线的性能和功能。

技术开发：针对不同应用场景，开发适用于各种频段和通信协议的天线，以满足不断发展的无线通信需求。

产业应用：推动宽带小型化四臂螺旋天线的产业化发展，促进天线技术与各领域的深度融合，为无线通信产业的繁荣做出贡献。

专利名称：卫星导航多系统多频点的四臂螺旋宽带天线专利类型：发明专利
发明人：邢兆栋,董建明,张辉,徐良,屈崇祥
申请号：CN201410680511.2
申请日：20141124
公开号：CN104393425A
公开日：
20150304
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种卫星导航多系统多频点的四臂螺旋宽带天线，由级联的四臂螺旋叠层天线、馈电网络和低噪声放大电路组成。

四臂螺旋叠层天线包括层叠放置的分别接收不同频段的卫星信号的上层四臂螺旋天线和下层四臂螺旋天线。

它实现了GPS的L1和L2C频段、北斗的B1和B2频段、GALILEO的E1和E5频段信号接收，天线增益均匀并具有高相位中心，有利于实现飞行器精密进近所需的多系统、多频点、完好性处理。

申请人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
地址：050081 河北省石家庄市中山西路589号第五十四所卫星导航部
国籍：CN
代理机构：河北东尚律师事务所
代理人：王文庆
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船载海事卫星通信印刷四臂螺旋天线设计提纲：第一章：绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状分析1.3 研究目的和内容1.4 研究方法和技术路线第二章：船载海事卫星通信系统概述2.1 船载通信系统的基本要求2.2 海事卫星通信系统的特点和应用2.3 国内外主要设备的技术特点第三章：四臂螺旋天线设计3.1 螺旋天线的基本原理3.2 四臂螺旋天线的结构设计3.3 四臂螺旋天线的性能分析3.4 四臂螺旋天线的制作工艺第四章：四臂螺旋天线性能测试4.1 性能测试系统的设计4.2 天线增益和辐射图的测试结果4.3 天线带宽和极化性能的测试结果第五章：结论和展望5.1 研究成果总结5.2 研究存在的问题和不足5.3 研究的展望和未来发展方向参考文献第一章：绪论1.1 研究背景和意义随着航运市场的不断发展，航运业面临越来越多的挑战，其中之一是如何建立可靠的船舶通信系统，以便进行全球范围内的通信、导航和监控等工作。

在过去的几十年里，卫星通信技术越来越成为海上通信的主要形式。

现代化的船载海事卫星通信系统大大提高了船舶的安全性和工作效率，增强了船员与船方之间、船舶与地面之间的联系，降低了工作风险，提高了航行效率。

然而，由于船舶的特殊性质，船载卫星通信系统需要具备一系列的技术要求，并面临着一系列的技术难题，如如何提高信号接收的稳定性、如何降低信号干扰等。

因此，对于船载海事卫星通信系统的研究和开发具有重要意义。

1.2 国内外研究现状分析目前，在海事卫星通信领域，国内外都取得了一定的进展。

国际海事组织和国内相关机构出台了一系列卫星通信标准和要求，为相关企业和机构提供了技术指导和规范。

船舶卫星通信市场呈现出不断扩大的趋势，相关企业的研究和开发也在不断推进。

在技术上，卫星通信系统的形式也日益丰富多样，如全球星计划、中高轨卫星通信系统、L波段通信等。

对于天线技术来说，四臂螺旋天线作为一种广泛应用于船舶卫星通信系统中的天线形式，具有较好的性能和广阔的应用前景。

一种用于GPS卫星导航的四臂螺旋圆极化印刷天线崔灵菲; 吴秉琪; 刘长军【期刊名称】《《应用科技》》【年(卷),期】2019(046)006【总页数】4页(P16-19)【关键词】四臂螺旋天线; 印刷天线; 宽波束; 轴比; 圆极化; 功分相移馈电网络; 正交馈电; 卫星导航【作者】崔灵菲; 吴秉琪; 刘长军【作者单位】四川大学电子信息学院四川成都 610064; 无线能量传输教育部重点实验室四川成都 610064; 河北博威集成电路有限公司河北石家庄 050000【正文语种】中文【中图分类】TN828.5GPS卫星导航在军民用领域得到越来越多的关注和应用。

该系统要求接收天线具有可以覆盖上半平面的宽波束和圆极化特性，并能保持低仰角的性能。

常见的GPS接收天线有微带天线和螺旋天线等[1]。

微带天线对周围环境敏感，较难实现上半平面波束覆盖。

例如文献[2]通过将微带天线的地改变为三维结构，波束宽度提高到了113°；文献[3]通过在微带天线顶部加载金属圆环，将微带天线的边射方向图和金属圆环的水平全向方向图组合起来，其波束宽度达到了140°。

螺旋天线则具有较宽的圆极化辐射波束，容易实现上半平面的波束覆盖，在较低的仰角保持了高增益，选择适当的物理尺寸可形成不同的辐射方向图。

本文设计了一种适用于GPS卫星导航系统的四臂螺旋印刷天线，由紧凑的馈电网络和小型化的天线辐射体组合而成。

通过四端口依次相差90°的馈电网络，对卷成圆柱形的印刷四臂螺旋天线等幅馈电，实现满足GPS标准的地面天线。

1 天线辐射单元设计与实现1.1 螺旋天线的辐射特性使用金属导体按螺旋状绕制形成天线主体的结构，形成螺旋天线。

根据螺旋半径分为锥体和柱体天线。

根据天线结构，分为平面和立体螺旋天线[4−5]。

本文采用立体柱体螺旋天线的结构，基本结构和几何特性如图1所示。

图1 螺旋天线基本结构和几何特性螺距角，螺旋圈长为，线圈轴向长度，其中n为线圈的匝数。

长为： ＝ （ Ｄ） 十
（ １ ）
（ ２ ）
轴 向尺 、 长度日为： Ｈ＝ ｎ Ｘ ａ ＝ ０ 。 时， 可 简 化为 线 型 天线 。
（ ３ ）
（ ａ ） 终端 开路结 构
（ ｂ ） 终端 短路结 构
当Ｘ ＝ ０ ， ａ ＝ ０ 。 时， 螺 线 天 线可 简化 为环 形 天线 ； 当Ｄ ＝ ０ ，
４ ２
时， 辐 射 模 式 为轴 向 模 ， 此 时 螺 旋 天 线最 火辐 射 方 向 与轴 线
本 文设 计的一 种小 型化 四 臂螺 旋 天线 ， 谐 振 频 率为
作者简介： 樊 际洲 （ １ ９ ７ ７ 一 ） ， 男， 陕 西渭南 ， 硕士， 高级天线设计师； 研究方向： 宽带天线
第ｌ ４ 期 ２ ０ １ ７ 年７ Ｊ
无 线 互 联 科 技
Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｔ ｅＣｈｎｏｌ ｏｇＹ
ＮＯ． １ ４ Ｕｌ ｖ．２Ｏ１ ７
四臂螺旋天线设计与实现研究
樊 际洲
（ 广州海格通信集团股份有限公司， 广东 广州 ５ １ ０ ６ ６ ３ ）
摘 要 ： 文章介绍了四臂螺旋天线的结构特性和几何尺寸、 螺旋模式； 设计了 一种小型四臂螺旋 天线， 采用巴伦平衡结构的自 相移馈电方式馈电， 将螺旋臂印刷在 高介电常数 陶瓷柱上 ， 减小了天线的体 积， 通过仿真分析， 该种天线具有良好的宽波束和
图２ 终 端 开 路 和终 端 短 路 四臂 螺 旋 天 线 结 构
Ｉ ２ 中， 为 天线螺距， Ｄ为螺旋直径 ， 为螺旋轴 长， ＂ 为 螺旋圈数。 天线结构尺 寸计算参考公式 为：
１ ． ２螺旋 天线辐射模 式分析
四臂 螺 旋 天 线 辐 射 特 性 受 天 线 结 构 的 影 响较 大 ， 螺 旋 直径 波 长 比 Ｄ ， 直径 Ｄ起 到 关 键 作Ｊ Ｅ ｝ Ｉ ， 决 定了辐 射 办 式 。 当 商径 Ｄ＜２ 时， 辐 射模 式 为法 向模 ， 螺 旋 天 线 最 大辐 射 方 向与

四臂螺旋天线设计与实现研究樊际洲【摘要】文章介绍了四臂螺旋天线的结构特性和几何尺寸、螺旋模式;设计了一种小型四臂螺旋天线,采用巴伦平衡结构的自相移馈电方式馈电,将螺旋臂印刷在高介电常数陶瓷柱上,减小了天线的体积,通过仿真分析,该种天线具有良好的宽波束和圆极化特性.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2017(000)014【总页数】2页(P13-14)【关键词】四臂螺旋天线;陶瓷介质;圆极化;宽波束【作者】樊际洲【作者单位】广州海格通信集团股份有限公司,广东广州 510663【正文语种】中文1.1 螺旋天线的结构与几何特性金属导体按螺旋状绕制，形成天线主体结构，天线形状根据螺旋半径的渐变可分为锥体和柱体两种。

按照天线结构形式，一般分为平面螺旋天线和立体螺旋天线。

常用的几种类型主要有锥螺旋天线、多绕轴向模螺旋天线、平面等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线等。

天线的输入是一个端口开路或连接电缆外导体，另一端口连接同轴电缆内芯。

同轴电缆馈电时，会发生天线内部电流泄漏到电缆外皮现象，一般在天线馈电端口处安置直径R=0.8－1.5λ金属圆盘，保证了天线的平衡馈电。

螺旋天线基本结构和几何特性具体如图1所示。

当X=0，α=0°时，螺线天线可简化为环形天线；当D=0，α=0°时，可简化为线型天线。

1.2 螺旋天线辐射模式分析四臂螺旋天线辐射特性受天线结构的影响较大，螺旋直径波长比D/λ，直径D起到关键作用，决定了辐射方式。

当直径D＜λ时，辐射模式为法向模，螺旋天线最大辐射方向与轴线相交900，几何形状呈现圆形且垂直于轴向的平面方向图，而在轴向平面内的方向图呈8字形状；当直径时，辐射模式为轴向模，此时螺旋天线最大辐射方向与轴线方向一致；当，辐射模式为圆锥模，方向图呈现圆锥形几何形状，此时方向图由单波束辐射呈圆锥形的两个方向辐射。

四臂螺旋天线具备优良的辐射特性，在卫星导航领域应用较多。

目前通信领域实现小型化、宽频带、多频化研究与设计。

多频段卫星导航系统中的印制四臂螺旋天线全球卫星导航系统(GNSS)在社会的各个方面有着及其广泛的应用。

较单一的卫星导航系统而言,多模导航具有覆盖范围更广,导航精度更高,运行更为稳定性等优点,这使得多模导航成为未来卫星导航发展大趋势。

而天线作为卫星导航系统的重要组成部分,其性能好坏对导航系统的性能有较大的影响。

因此研究多模卫星导航天线就有重要的意义。

本文对四臂螺旋天线的发展历程与发展方向进行了综述,对目前运行和发展的卫星导航系统进行了介绍,在此基础上进一步的研究了多星座导航的原理,并对多星座导航对天线的要求进行了总结。

分析了四臂螺旋天线的结构和工作原理,并提出了一款双频带四臂螺旋天线,该天线采用空气加载,能运用于船载、车载等环境中使用。

论文的研究成果有以下几点：对四臂螺旋天线的小型化的解决方法进行了研究,接着对四臂螺旋天线的多频带与宽频带工作,以及馈电方式等问题进行了研究。

对多星座卫星导航对接收机天线的一般要求进行了归纳和总结,在此基础上提出了一种双频带工作的四臂螺旋天线的结构,同时设计了一款微带形式的宽频带工作的馈电网络。

设计了一种尺寸为：25mmx140mm,印制在厚度为0.5mm聚四氟乙烯板上的四臂螺旋天线,它能兼容接收GPS、GALILEO和BD2(“北斗2”)卫星的导航信号,天线具有双频工作的特性,该天线在底部进行馈电,馈电网络采用了缝隙耦合移相功分器、wilkinson功分器和schiffman移相器组合而成,并以微带形式设计实现,馈电网络板的半径为60mm,置于四臂天线下方,天线整体紧凑,便于加工。

从给出的仿真结果和测试数据来看,该天线阻抗带宽(VSWR<2)达到57%以上,在整个工作频段内天线增益高于-5dB,满足多频段卫星导航系统的要求。

同主题文章[1].徐琰,汪智萍. 圆锥螺旋天线的设计和仿真' [J]. 制导与引信.2004.(03)[2].高建平. 螺旋天线几何尺寸的优化设计' [J]. 沈阳航空工业学院学报. 2003.(03)[3].李融林，俞集辉，江泽佳. 计算曲线天线电流分布的一种新途径─参数形式下的B样条有限元法──Ⅱ：应用实例─多臂螺旋天线的电流分布' [J]. 电波科学学报. 1996.(02)[4].周晓明,赖声礼. 自然操作方式下螺旋天线手机电磁辐射的数值模拟' [J]. 微波学报. 2004.(02)[5].林敏,杨水根,龚铮权. 一种新型螺旋天线的设计' [J]. 电子工程师. 2000.(03)[6].林敏,杨水根,龚铮权. 新型谐振式螺旋天线的设计' [J]. 无线通信技术. 2000.(02)[7].钱小虎,董天临. 细螺旋天线的近场分析' [J]. 安全与电磁兼容. 2004.(06)[8].马学坤. 高效小型螺旋天线的设计' [J]. 成都师范高等专科学校学报. 2000.(02)[9].董楠,程受浩,刘华,徐德华. 超宽带螺旋天线的仿真设计' [J]. 制导与引信. 2005.(02)[10].周晓明,赖声礼,倪新蕾. 螺旋天线手机与30°人头模型系统的数值模拟' [J]. 电波科学学报. 2004.(03)【关键词相关文档搜索】：信息与通信工程; 多频段; 卫星导航; 双频带四臂螺旋天线; 圆极化; 宽带馈电网络【作者相关信息搜索】：大连海事大学;信息与通信工程;房少军;杨一民;。

双频印刷天线的研究与设计的开题报告题目：双频印刷天线的研究与设计研究背景和意义：随着无线通信技术的不断发展，越来越多的应用场景要求天线同时支持多频段工作，如LTE/WiFi双频段天线、5G NR/Sub-6GHz天线等。

传统的天线在设计上难以同时满足多频段要求，因此急需开发一种新型的双频印刷天线，以满足多频段无线通信系统的需求。

本研究旨在研发一种双频印刷天线，以实现在不同频段下的高性能特性，将在移动通信、物联网、无线电定位等领域具有广泛的应用前景。

研究内容：1. 双频印刷天线的设计原理和要求分析，研究其在不同频段下的工作原理和优化设计方法。

2. 制备双频印刷天线的制作工艺研究，以及标准PCB制作工艺和光刻掩膜制作工艺等。

3. 双频印刷天线的性能测试和优化，分别在不同频率范围下进行天线性能实验，包括谐振频率、增益、方向图、带宽等性能指标的测试。

4. 对该天线的低频段和高频段进行波导模拟，利用计算机数值模拟方法，优化其尺寸结构和性能。

5. 天线与载体的集成研究，对不同载体材料、成型方式下的天线性能进行电磁兼容性测试和仿真分析。

6. 最终对天线的综合性能进行评价和讨论，通过与现有同类产品的比较，验证其优越性能的具体表现。

研究方法：1. 使用天线设计软件进行设计，进行模拟和优化设计。

2. 使用实验仪器测试天线性能，如网络分析仪测试谐振频率和带宽等性能指标。

3. 借助计算机软件进行波导模拟和天线性能仿真分析。

4. 将实验数据和仿真结果进行综合性分析和评估，得出结论。

预期结果：1. 设计出一种性能优良、具有双频工作能力的印刷天线。

2. 在不同频段下对天线进行全面的性能测试，验证其性能指标。

3. 提高天线与载体的电磁兼容性，适应不同工作环境和条件。

4. 获得一批关于双频印刷天线的研究和设计经验和技术知识。

研究计划：第一年：1. 研究双频印刷天线的设计原理和要求分析。

2. 设计并制作出样机天线，并进行性能测试和优化。

卫星导航定位系统中的螺旋天线的开题报告一、选题背景卫星导航定位系统成为当今世界精细定位技术的主流之一，其发展的重要标志是全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统、伽利略卫星导航系统等的兴起和广泛应用。

卫星导航定位系统是指利用地面接收装置，接收卫星发射的信号，计算卫星与地面接收装置之间的距离和方位，从而确定接收装置的空间位置的技术系统。

卫星导航定位系统广泛应用于航空、航海、车载导航、地质勘探、农业、测量等领域，在现代社会的各个领域都有着重要的应用价值和发展前景。

螺旋天线是卫星导航定位系统中的一种重要的天线类型。

与其它天线不同，螺旋天线主要是用于接收特定的圆偏振信号，并转换为相应的线偏振信号提供给接收设备使用。

其特点是具有小型化、轻量化、阻抗匹配性好等优点，同时由于其所具有的远离其他天线贴片场、频程宽等优势，因此螺旋天线也是发展中的一种天线类型，在卫星导航定位系统中得到越来越广泛的应用。

二、选题意义和目的本论文的选题主要在于探究螺旋天线在卫星导航定位系统中的应用，从螺旋天线的结构、工作原理、性能参数等多个方面深入研究，进而为其他相关领域的研究提供参考和借鉴，为卫星导航定位系统的发展做出贡献。

具体地，论文的研究目的为：1. 系统介绍卫星导航定位系统，对其中的螺旋天线进行专业的概述。

2. 分析螺旋天线的特点、优缺点以及适用范围，以为其应用提供参考。

3. 探究螺旋天线的结构、工作原理，分析对天线设计和维护的影响。

4. 研究螺旋天线性能参数的计算方法、间接影响等因素，为天线性能的改进提供思路。

5. 探究当前卫星导航定位系统的发展状况，分析其未来的发展趋势，为螺旋天文的应用提供发展方向。

三、研究方法和步骤1. 文献综述法：以螺旋天线、卫星导航定位系统为主要研究对象，查阅各类有关的专业文献，深入了解其研究现状、发展历程、应用范围、技术性能参数等相关信息，同时对已有的技术和方法进行系统地梳理和总结。

2. 实验研究法：通过对天线性能和参数的考察和测量，利用实验数据和实验结果来验证已有研究成果的准确性和可行性，同时进一步深入探究螺旋天线各项性能参数的计算方法和影响因素。

小型、宽频带/多频段平面印刷天线的研究与设计的开题报告一、研究背景及意义随着无线通信技术的不断发展，各种无线设备的使用越来越广泛，如移动通信、蓝牙通信、Wi-Fi通信等。

其中的天线设计是这些设备的核心部件之一。

天线的性能直接影响到设备的通信质量和用户体验。

因此，天线的研究和设计显得十分重要。

近年来，平面天线设计成为了一个新的热点，其应用范围广泛，如航空、卫星、无人机、智能家居等。

它具有结构简单、体积小、成本低、方向性好等优点。

二、研究内容本次研究将以小型、宽频带/多频段平面印刷天线为研究对象。

1、研究不同基板材料的电磁特性，并借助模拟软件对不同材料下的平面印刷天线进行模拟及分析。

2、设计多频段平面印刷天线。

通过研究多频段终端天线设计的原理和方法，设计出一款具有多频段特性的平面印刷天线。

3、设计宽频带平面印刷天线。

在多频段天线设计的基础上，通过结合电磁理论，思考如何将天线带宽扩展至更宽。

4、制作天线样品进行测试。

根据设计要求制作出天线样品，并通过测试验证设计的正确性。

三、研究方法和过程1、理论分析法：理论分析地研究不同基板材料的电磁特性，以及多频段和宽带性能的设计原理。

2、电磁仿真法：借助电磁仿真软件，对设计的平面印刷天线进行模拟、多频段天线的平面结构和特性等参数的分析。

3、实验验证法：利用测试仪器测量天线的回波损耗、增益等参数，评估设计的实际性能表现。

四、预期成果1、通过对不同基板材料的分析，确定最适合设计的基板材料，制作出小型的宽带/多频段平面印刷天线。

2、研究出一种新型的多频段天线设计方法，制作并测试其性能。

3、设计出一种新型的宽带平面印刷天线，并利用实验平台进行测试验证。

五、可行性分析本研究的对象是平面印刷天线，相较于传统天线，其结构简单、成本低、易于制造等特点，有很高的实用价值。

本研究选择小型、宽频带/多频段平面印刷天线作为研究对象，将探索多频段和宽带设计的理论和实践，具有一定的创新性。

Ｓｉ ｃ ｃｅ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｌｇ ｓ ｎ ｎ ｃ ｎｏｏ ｙＶｉ ｏ ｉ
０ 月第 １期 ０２ ４ １
四臂螺旋天线研究与设计
程 （． 国 电子 科 技集 团第 二 十研 究所 １中
【 摘
醅 ， 李 英杰 ７ ０ ６ ；． 电子 科技大 学 １Ｏ ８ ２西安 陕西 西安 ７ ０７ ） １０ １
式及行波模式四 。 Ｋｌｕ． ． ｉ ｓ Ｃ Ｃ提 出了一种等效方 法来研究 四臂螺旋 天线 ｇ ｓ Ｉ Ｎｃ ｃ Ｅ Ｅ＆ Ｔ ｃＨＮ。Ｌ Ｙ ＩＩ Ｅ 。Ｇ Ｖ ｓ。Ｎ 科技视 界 Ｉ６ １
陕西
西安
要 】 文设计 了一种 多频点 角锥形四臂螺旋天线 ， 本 并对其各种参数进行 了 化。天线设计工作在 Ｌ波段 ， 优 各频点驻波
系数小于 ２ 天线要 求为右旋圆极化 。 用 Ａ ｓｆＨＦ Ｓ软件 对天线进行 了仿真分析 ， ， 利 ｎｏ Ｓ ｔ 结果表 明该天线具有 良好 的增益特性和方
（） 示 。 ｃ所
线的 电压驻波 比（ Ｓ Ｖ ＷＲ） ， ２各频点带宽 １ＭＨ 。天线 圆 ｄ于 ， ０ ｚ 极化增益 大于 ６ Ｂ， ｄ 仰角 ｌｏ ５ 以上 的轴 比小于 ６ Ｂ 天线天顶 ｄ， 到 ９ｏ ０ 的增益 落差 大于 １ｄ 。 ２Ｂ
Ｃ Ｃ Ｋｌ ｓ １６ ． ． ｉ ｕ 在 ９ ８年提 出 了谐振 式 四臂 螺旋 结构 天 ｇ 线闭， 典型结构如 图 ２所示 。 它 由四根螺旋臂组成 ， 每根 的长 度为 四分之一波 长的整
天线。
的应用与发展做 出了重大贡献［ １ ］ 型的螺旋天线一般 为圆 。典 柱形 ， 通常 由金属丝缠绕而成 。 其结构如 图 １ 所示 。螺旋天线 结构 的空间特征参量有 三个 ： 螺旋高度 、 螺距和直径 。

一种新型双频宽波束四臂螺旋天线的设计白旭东;曹岸杰;唐晶晶;闫鹏;李振海;金荣洪;耿军平;梁仙灵【摘要】根据移动卫星通信和卫星导航定位中对天线宽波束、圆极化和低仰角增益等要求，设计了一种新型的双频四臂螺旋天线，通过将工作于不同频段的两副结构类似的天线以内外共轴的方式形成一个整体来实现双频工作。

天线通过开槽线巴伦实现平衡馈电，利用四臂螺旋自身的结构特点构造了90°自相移结构，获得了较好的宽波束圆极化特性。

测试结果表明。

实测和仿真结果基本一致，天线在两个频段都实现了较好的宽波束圆极化特性。

%The satellite communication systems and satellite navigation systems usually require the anten- na to provide wide beam, circular polarization and high gain at low elevation. Based on these needs, a new type of dual-band wide-beam quadrifilar helix antenna is designed. The available dual-band is a- chieved by putting two similar antenna structures operated at different frequency bands in an inner and outer coaxial way, and fed by a split coax balun. A 90° seff-phased structure is formed through the quadrifilar helix characteristic to obtain a wide beam and good circular polarization performance. Experi- mental results of the fabricated antenna show that, the measured results are consistent with the simulated ones, and the antenna can provide good wide-beam circular polarization characteristics in both frequency bands.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2012(007)001【总页数】4页(P81-84)【关键词】宽波束;四臂螺旋天线;90°自相移;巴伦【作者】白旭东;曹岸杰;唐晶晶;闫鹏;李振海;金荣洪;耿军平;梁仙灵【作者单位】上海交通大学电子工程系,上海200240;上海交通大学电子工程系,上海200240;上海交通大学电子工程系,上海200240;上海交通大学电子工程系,上海200240;上海交通大学电子工程系,上海200240;上海交通大学电子工程系,上海200240;上海交通大学电子工程系,上海200240;上海交通大学电子工程系,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TN823.310 引言近年来，在军事和民用领域中，卫星导航定位和移动卫星通信得到了越来越广泛的应用，在工作生活中起到了越来越重要的作用。

摘要摘要自1901年马可尼首次成功实现了无线通信，无线产品相继涌现，已然将人们的生活变得越来越便利。

无线通讯技术发展之迅速、应用之广泛是科技进步的体现也是人们生活品质提高的需求。

在无线通信系统中，天线是一个关键的设备，负责辐射和接收电磁波，其性能参数的优劣直接影响了整个系统的运行。

而天线的种类繁多，不同的应用方向上都有相应的天线来配备使用。

其中四臂螺旋天线不仅具有良好的圆极化性能、心脏形方向图，灵敏度也较高，非常适合作为全球定位系统（Global PositioningSystem，GPS）中的接收天线来使用。

众所周知，全球定位系统随着无线通信技术的发展，早已不局限于军事的应用，慢慢融入了社会发展、经济建设等领域。

越来越广泛的应用，往往意味着越来越高的标准，也就需要越来越深入的研究，尤其是对系统的信号接收起决定性作用的天线。

基于此应用领域，本文结合陶瓷加载、LTCC等技术对宽带化的四臂螺旋天线做了相应的研究和设计工作。

首先是对四臂螺旋天线研究背景的充分介绍和理论基础的详细分析。

四臂螺旋天线的四臂结构形式要获得优良的圆极化特性需等幅正交的馈电，天线设计的工程中不只要考虑天线特性，馈电网络也是一个不可忽视的问题。

另一个值得注意的是天线发展过程中与新材料、新工艺等的结合，这是科技进步的新趋势。

其次介绍了本文设计的一种陶瓷柱加载的四臂螺旋天线。

在天线小型化的道路上，高介电常数陶瓷材料的加载无疑是一重要里程碑，在此基础上，本设计又结合了在天线主辐射臂旁附加短路寄生臂的方法来展宽天线带宽。

经过仿真优化，天线整体尺寸仅为直径10mm、高度12mm的柱体大小，半功率波瓣宽度可达120︒以上，带宽可达15%，且实现了很好的右旋圆极化特性。

之后本文又设计了一种方形印刷四臂螺旋天线。

该天线放弃了传统的柱体绕制结构，采用立方体的相邻四面分别印刷天线四个臂的形式，将四臂螺旋天线的宽波束和良好圆极化特性的优势与微带天线易加工生产的优点相结合。

多频段卫星导航天线设计的开题报告1. 研究背景卫星导航在现代社会中得到广泛应用，其中GPS是最常用的一种导航系统。

为了提高导航精度和可靠性，现代卫星导航系统采用了多频段导航信号，但这也增加了天线的设计难度和复杂度。

因此，开展多频段卫星导航天线设计研究有着现实意义和挑战。

2. 研究目的本研究旨在设计一种适用于多频段卫星导航的天线，具有较高的增益和较低的旁瓣水平、较小的尺寸和重量，并满足实际应用需求。

3. 研究内容（1）多频段卫星导航信号分析对多频段卫星导航信号进行分析，包括GPS、GLONASS、Galileo、Beidou等，确定天线需要支持的频段数。

（2）天线类型的选择根据多频段信号的特点，选择合适的天线类型，如微带天线、天线阵列、喇叭天线等。

（3）天线结构设计根据天线类型和频段数，设计天线的几何结构和尺寸，以获得所需的增益、带宽和辐射特性。

（4）天线参数优化针对所设计的天线，通过计算机仿真，对其进行参数优化，以进一步提高其性能和效率。

（5）天线实验验证将设计好的天线制作成样机，进行实验验证，包括增益、辐射图、反射系数等指标的测试。

4. 研究意义与应用本研究对国防、民用航空、航海等领域的卫星导航应用有着重要的意义，具有广泛的应用前景。

同时，也对多频段天线的设计和优化方法提供了研究思路和方法，有一定的理论和实践价值。

5. 研究进度安排本研究的进度安排如下：（1）2021年6月-7月：多频段卫星导航信号分析；（2）2021年8月-9月：天线类型的选择和天线结构设计；（3）2021年10月-11月：天线参数优化；（4）2021年12月-2022年1月：天线实验验证；（5）2022年2月-3月：编写论文和总结。