螺旋天線(xiàn)的輻射能力是美國(guó)科學(xué)家 JohnD.Kraus于1947年在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的,自此之后,螺旋天線(xiàn)以其在寬頻帶上具有近乎一致的電阻性輸入阻抗和在同樣的頻帶上按“超增益”端射陣的波瓣圖工作特點(diǎn)很快在各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。許多學(xué)者對(duì)螺旋天線(xiàn)的輻射特性進(jìn)行了研究,給出了螺旋天線(xiàn)輻射設(shè)計(jì)多經(jīng)驗(yàn)公式。
20世紀(jì)70年代,蘇聯(lián)科學(xué)家尤爾采夫和魯諾夫?qū)Ω鞣N形式的螺旋天線(xiàn)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的理論分析和設(shè)計(jì)研究。此后各國(guó)學(xué)者進(jìn)行了這方面的研究,延伸出了很多變種,尤其是四臂螺旋天線(xiàn)因其高增益,方向性好,圓極化的特點(diǎn),得到了深入的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用,如圖1所示。
2008年弗吉尼亞大學(xué)的Warren Stutzman教授制成了一種六臂螺旋天線(xiàn),如圖2所示。天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了幾乎最優(yōu)化的UWB性能,通過(guò)采用圍繞一個(gè)金屬中心核而卷繞的臂來(lái)維持與臂之間相對(duì)不變的距離,幾乎完整的利用了天線(xiàn)罩內(nèi)的整個(gè)三維空間。該天線(xiàn)具有10:1的瞬間帶寬,它可以被用于頻域、多帶寬、多信道應(yīng)用以及時(shí)域或脈沖應(yīng)用。在低成本的應(yīng)用中,該設(shè)計(jì)可以被蝕刻在天線(xiàn)罩的內(nèi)部,或由曲線(xiàn)或曲管構(gòu)建。
1、沿軸線(xiàn)方向有最大輻射;
2、輻射場(chǎng)是圓極化波;
3、天線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)上的電流按行波分布;
4、輸入阻抗近似為純電阻;