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.
B: центральная опора,
C: коаксиальный кабель,
E: подпорка для спирали,
R: отражатель,
S: спираль
Классификация
правитьСпиральные 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
правитьДля 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:
где — длина волны, C — длина окружности, N — число витков, S — шаг намотки спирали.
Винтообразные антенны с поперечным излучением
правитьДля 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
правитьПлоская 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
править- 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.
Примечания
править- ↑ 1 2 3 Спиральная антенна — статья из Большой советской энциклопедии.
- ↑ Спиральные антенны в сотовых телефонах. Дата обращения: 29 июля 2008. Архивировано 14 сентября 2008 года.
- ↑ Спиральные антенны на 435МГц. Дата обращения: 29 июля 2008. Архивировано 21 сентября 2008 года.