船载海事卫星通信印刷四臂螺旋天线设计.pdf

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1、总第188期2010年第2期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringV01．30No．2180船载海事卫星通信印刷四臂螺旋天线设计。付世强房少军路凯王钟葆(大连海事大学信息科学技术学院大连116026)摘要为了解决四臂螺旋天线馈电结构复杂和网络损耗较大的问题，提出一种集成新型馈电网络结构的印刷四臂螺旋天线。通过大量的计算机电磁仿真分析发现天线的性能主要由螺旋臂的长度、螺旋的直径和螺旋节距的升角决定。基于此，制作了一款应用于船载海事卫星通信的印刷四臂螺旋天线并进行了测试。测试结果表明天线在系统要求的工作频带内驻波比小于1．4，增益高于2dB，半功率波

2、瓣宽度达到140。，上半空间主要区域轴比小于3dB。测试结果与仿真结果具有较好的一致性。天线实际应用效果良好。关键词印刷四臂螺旋天线；海事卫星通信；圆极化中图分类号TN82ShipboardPrintedQuadrifilarHelicalAntennaforINMARSATSatelliteCommunicationFuShiqiangFangShaojunLuKaiWangZhongbao(schoolofInformationScienceandTechnology，DalianMaritimeUniversity，Dalian116026)Ab吼瞅Inorder

3、tOsolvetheproblemsuchasthecomplicacyofthefeedpartandhighlOSSinfeedingnetworkaboutquadrifilarhelicalantenna，anovelprintedquadrifilarhelicalantennawithintegratedfeedingnetworkispresented．AccordingtOlargeofcomputerelectromagneticsimulations，theantennaperformanceismainlyaffectedbyfilarlength

4、，diameterandpitchangle．AshipboardprintedquadrifilarhelicalantennaforINMARSATsatellitecommunicationwasfabricatedandmeasured．ThemeasuredresultsshowthattheVSWRiSle8sthan1．4andthegainiSbetterthan2dBintheworkband．ThehaIfpowerbeam-widthismorethan140withaxialratiolessthan3dBintheSalTlerange．The

5、measuredresultshaveagoodagreementwiththesimulatedone8．TheproposedantennaWOrksproperlyasashiphoardantennainpracticalapplications．KeyWordsprintedquadrifilarhelicalantenna，INMARSATsatellitecommunication，circularpolarizationCI箍sNumberTN821引言INMARSAT国际海事卫星通信系统是远洋船舶必配的通信装备，它是全球海上遇险和安全系统所采用的一项重

6、要的通信方式，我国几乎所有的远洋船舶都安装了INMARsAT卫星设备。船及人在航行中经常处于摇摆晃动之中，船体相对于地垂直线倾斜甚至可达±25。左右。在这种情况下，为保持通信不中断，则需要天线具有宽波束、圆极化的特性，使天线始终对准卫星。宽波束圆极化天线主要有：十字交叉倾斜振子、变形的微带方贴片及圆贴片、谐振式四臂螺旋天线等。其中谐振式四臂螺旋天线L1~2j可以通过选择适当的物理尺寸以形成不同的辐射方向图并且结构紧凑、不需要参考地、环境适应性强，而且在低仰角时，其增益和轴比性能也能满足系统要求，从而在卫星通信中获得了·收稿日期：2009年10月14日，修回日期：2009

7、年11月19日基金项目：国家自然科学基金项目(编号：60771032)资助。作者简介：付世强。男，博士研究生，研究方向：卫星通信和卫星定位移动终端天线。房少军，男，博士生导师，研究方向：微波天线理论与技术等。路凯，男，硕士研究生，研究方向：射频器件、天线。王钟葆，男，硕士研究生，研究方向：射频器件、天线。2010年第2期舰船电子工程181广泛的应用[3-4]。近年来，印刷四臂螺旋天线由于其优良性能和容易加工的特点而越来越受到关注。文献E53提出了应用于GPS接收机的印刷式四臂螺旋天线，即将螺旋臂印制在柔性基材上，然后将基材卷起放入圆柱形有