随着超宽带系统在移动通信领域以及国防领域的应用,天线在军用和民用领域发挥着越来越重要的作用。如今的电子设备拥有高度集成化、小型化等特点,其对天线的要求也正朝着频带更宽、尺寸更小、性能更好的方向发展。阿基米德平面螺旋天线是一种常见的超宽带天线,具有宽频带、圆极化、低剖面、体积小、易于加工等众多显著的优点,其在定向探测、卫星通信和电子对抗等领域拥有很广泛的应用。本论文设计了两款工作在0.8～18 GHz的小型化超宽带螺旋天线。第一款为正弦波纹加载的复合型平面螺旋天线,直径为60 mm。螺旋臂起始端由等角螺旋线构成,具有等角螺旋天线在高频区域的优异性能,然后平滑连接正弦函数波纹加载的锥形螺旋线,在延长电流路径的同时,螺旋臂末端越来越细而非人为截断,在很大程度上降低了臂末的反射电流,最终天线在整个频带上的驻波比均小于1.4,轴比在1～18 GHz频段小于3 d B。第二款为z向弯折的阿基米德螺旋天线,思路是在螺旋线的z参数方程中引入正弦函数,使其能够在z向弯折,后考虑到加工难度及成本问题,在介质板边缘曲线的z参数的方程中引入正弦函数的绝对值函数,使得介质板呈现波浪状,天线的螺旋臂在z轴方向弯折。为避免螺旋臂纵向弯折对高频辐射区的影响,在天线中心处采用平面阿基米德螺旋天线结构,然后平滑连接在z轴方向弯折的螺旋臂,在极大程度上延长了电流路径。天线的直径为60 mm,相比于传统的阿基米德螺旋天线,大大减小口径尺寸,在整个频带上的驻波比小于1.5,轴比小于2.5 d B。最后设计加工了一款指数渐变微带巴伦。具有自补结构的天线输入阻抗很稳定,理论值为188.5Ω,但实际中螺旋天线的螺旋臂是有限长的,且加工总存在误差,一般平面螺旋天线的输入阻抗实测为140Ω左右,而同轴线的特性阻抗为50Ω,且螺旋天线的双臂属于平衡结构,使用指数渐变微带巴伦来实现平衡电流与从50Ω到140Ω的阻抗变换的功能。加工了z向弯折的阿基米德螺旋天线,并在微波暗室中对天线进行了测试,天线直径60mm,剖面高度为51.5mm,在整个频段上驻波比小于1.8,轴比小于3 d B。