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3仿真和实测结构

天线加工实物如图2所示。陶瓷介质板相对介电常数为9.3，厚2mm，大小为100mmx100mm。本天线中背腔深度为λ/14，即14mm，远远小于λ/4，而天线的宽带特性仍然存在，这是因为槽的辐射源可以看成是磁流[7]。本文使用的仿真软件是AnsoftHFSS10。图3为仿真和测试的天线VSWR，图中小插图为天线的仿真模型。天线测试结果也表明在1.561GHz处5°以上仰角轴比为（2-4）dB。

图3仿真和测量VSWR

图4仿真和实测的1.561GHz处天线辐射方向图
(a) (b)

图4为仿真和实测的天线辐射方向图，可以看出仿真和实测结果吻合很好。谐振频率处天顶方向的增益大于6dB，5°以上仰角方向增益大于-4dB，测试结果比仿真结果略小是由天线的制作误差造成的。该天线与普通两臂槽螺旋天线（图5），无背腔四臂螺旋天线的归一化方向图比较如图6所示。可以很明显看到本文天线的低仰角性能较好，背腔改善了天线的前向辐射。

图5平面两臂槽螺旋天线HFSS模型

图61.561GHz处归一化方向图的比较()

4结论

本文提出了一种带背腔的陶瓷介质平面四臂槽螺旋天线。通过在天线中应用口径耦合结构，陶瓷介质板，螺旋臂终端渐削结构和一个薄的金属背腔，天线达到了小型化的效果。该天线5°以上仰角增益达到-4dB，说明其具有良好的低仰角性能。该天线适合于用作卫星定位导航系统的接收天线。