全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)已经被广泛的利用于各个领域。对于卫星导航系统的接收机天线来说,它需要有较好的全向接收特性,接收圆极化信号,且满足卫星导航频带需求。接收机天线的带宽一般只需满足所设计的卫星导航频段,但为了提高泛用性,一般采用多频天线来覆盖多个频带。但对于一些相邻的密集分布的频带,多频天线往往较难设计,此时应当用一个宽带天线来覆盖这些频段。基于这些需求,四臂螺旋天线就有着较好的全向接收特性,接收圆极化波,工作带宽大的优点。但是其缺点是带宽与尺寸之间的矛盾性,当天线尺寸缩小时,天线阻抗匹配会变差,导致带宽缩小。本文从标准的四臂螺旋天线出发,结合多种天线结构设计方法,主要针对四臂螺旋天线的小型化,宽带化进行了设计。论文的主要工作分为以下三点:(1)综合采用了三种改进技术,提出了一种小型化宽带四臂螺旋天线的设计方法。这三种技术包括:第一,将天线臂折叠两次以缩小天线尺寸,调整阻抗;第二,在天线中加载介电常数为9.5的介质圆柱,以缩小天线的电长度;第三,通过天线臂上的短路探针调整了天线的阻抗,拓展了带宽。该天线与二分之一波长的标准四臂螺旋天线相比,轴向长度减少了 77.1%,直径减小了 62.5%,且带宽大小相近。与其他小尺寸的四臂螺旋天线相比,带宽更宽。与其他宽带的四臂螺旋天线相比,尺寸更小。(2)本文在这种设计方法的基础上,采用调节介质圆柱的内外径的方法,重新对天线的工作频率进行了设计。天线的工作频率可在1.2～1.8 GHz之间进行设计,而不改变其他结构的尺寸,此外还能保证约100 MHz的带宽。这种方法只需要替换不同的替芯,便可得到不同工作频率的天线。根据这一方法设计了中心频率1.227 GHz和1.575 GHz的两款天线以满足卫星导航系统的需求,成功覆盖了其附近密集分布的频段。(3)考虑到实验材料限制,本文重新设计了中心频率为1.500 GHz的天线进行实物制作和测试,以验证整个设计的正确性。分析了天线实物的结构组成,设计了天线底板,馈电网络。最终实测仿真结果基本一致。