微小衛(wèi)星全向天線設計.pdf

1、微小衛(wèi)星是當今航天領域的研究熱點，其因具有體積小，研發(fā)周期短，研發(fā)成本低等優(yōu)點而受到各航天強國的普遍重視，現(xiàn)已越來越廣泛地應用于通信、對地遙感、行星際探測、科學研究和技術試驗等。天線系統(tǒng)是衛(wèi)星通信模塊中不可或缺的一部分，對衛(wèi)星系統(tǒng)性能的影響至關重要，而且往往占據(jù)著相當大的體積，隨著微小衛(wèi)星小型化、微型化的發(fā)展，也對應用于微小衛(wèi)星的天線提出了小型化需求。
　　四臂螺旋天線具有良好的半球心形方向圖，其優(yōu)良的寬波束和圓極化特性被廣泛應用

2、于衛(wèi)星通訊。本文綜述了微小衛(wèi)星天線的一般要求，分析了四臂螺旋天線的結構和工作原理，并針對微小衛(wèi)星的應用，解決了四臂螺旋天線小型化問題，為四臂螺旋天線在小衛(wèi)星特別是皮衛(wèi)星上得到應用打下基礎。
　　論文的主要工作與成果有:
　　1.詳細分析了微小衛(wèi)星的應用需求，基于此，提出了微小衛(wèi)星天線的主要設計指標:具有上半空間的全向方向圖，極化方式為右旋圓極化，工作頻率為2.065GHz，軸向增益2dBi。針對傳統(tǒng)四臂螺旋天線存在的不足，研

3、究了其小型化和饋電的解決方案。
　　2.設計了一種圓柱體介質加載的四臂螺旋天線，工作頻率為2.065GHz，其尺寸為高14mm，半徑5mm，采用相對介電常數(shù)為36的微波陶瓷加載，利用同軸線通過天線軸心在頂部對天線饋電，天線底部集成套筒巴倫，實現(xiàn)平衡饋電，同時，利用激光刻蝕天線頂部螺旋臂實現(xiàn)四臂正交饋電。通過CST三維電磁仿真軟件對天線設計進行仿真，結果表明，該天線具有寬波束的心形方向圖，3dB波束寬度大于120度，在波束寬度范圍內