Спиральная антенна

Типовая винтообразная антенна.
B: центральная опора,
C: коаксиальный кабель,
E: подпорка для спирали,
R: отражатель,
S: спираль

Первый телекоммуникационный спутник «Телстар» с винтообразной антенной.

Спира́льная антенна — диапазонная антенна бегущей волны, основным элементом которой является проводник в форме винтовой линии или спирали. Характерной особенностью спиральных антенн является их высокое входное сопротивление. Его без использования дополнительных трансформаторов можно привести к 50 Ом для согласования с обычным коаксиальным кабелем. Применяется антенна, как правило, для приёма и передачи на высоких частотах.

Классификация

Спиральные антенны подразделяют на пространственные и плоские^[1]. Пространственные спиральные антенны часто называют винтообразной антенной.

По принципу работы винтообразные антенны подразделяют по направлению излучения на антенны с поперечным излучением (NMHA — Normal-Mode Helical Antenna)^[2] и антенны с осевым излучением (AMHA — Axial-Mode Helical Antenna).

Винтообразные антенны с осевым излучением

Для работы в осевом режиме длина витков спирали (окружность витка) должна быть порядка одной длины волны. Винтообразные антенны в осевом режиме предназначены для излучения и приёма электромагнитных волн с круговой поляризацией. Правая круговая поляризация используется^[3] для радиосвязи практически на всех орбитальных спутниках. Направление поляризации определяется направлением намотки спирали. Винтообразные антенны с осевым излучением характеризуются довольно узкой диаграммой направленности, приближённо равной:

[math]\displaystyle{ HPBW \simeq \frac{52 \lambda^{3/2}}{C \sqrt{NS}} }[/math]

где [math]\displaystyle{ \lambda }[/math] — длина волны, C — длина окружности, N — число витков, S — шаг намотки спирали.

Винтообразные антенны с поперечным излучением

Для работы в режиме поперечного излучения длина витков спирали (окружность витка) должна быть гораздо меньше длины волны. В зависимости от соотношения шага между витками и радиусом витка спирали при данной длине волны эллиптическая поляризация излучения может стремиться к вертикальной, горизонтальной, или быть круговой. Диаграмма направленности аналогична обычному несимметричному вибратору. Данный тип антенн широко используется в портативных радио-коммуникационных устройствах, в том числе в мобильных телефонах.

Плоские спиральные антенны

Плоская спиральная антенна обычно состоит^[1] из двух спиралей, выполненных из проволоки или из фольги (например, по микрополосковой технологии), и расположенных центральносимметрично в плоскости антенны. Фидер подключают к этим плечам, аналогично подключению к симметричному вибратору. Рабочий диапазон антенны может превышать декаду^[1].

Ссылки

The ARRL Antenna Book, 24th Edition. Vol 3. Содержит раздел, посвященный спиральным антеннам. Приводятся размеры антенн для радиолюбительских диапазонов, описывается согласование с кабелем 50 Ом.

Ссылка на конкретно указанную часть книги для скачивания отсутствует, на сайте книга ПРОДАЕТСЯ

Примечания

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 Спиральная антенна — статья из Большой советской энциклопедии.
↑ Спиральные антенны в сотовых телефонах (неопр.). Дата обращения: 29 июля 2008. Архивировано 14 сентября 2008 года.
↑ Спиральные антенны на 435МГц (неопр.). Дата обращения: 29 июля 2008. Архивировано 21 сентября 2008 года.

[bse-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 Спиральная антенна — статья из Большой советской энциклопедии.

[2] Спиральные антенны в сотовых телефонах (неопр.). Дата обращения: 29 июля 2008. Архивировано 14 сентября 2008 года.

[3] Спиральные антенны на 435МГц (неопр.). Дата обращения: 29 июля 2008. Архивировано 21 сентября 2008 года.

[1]

[2]

[3]