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 . 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) 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 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:

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

где ${\displaystyle \lambda }$ — 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 . Данный тип антенн широко используется в портативных радио-коммуникационных устройствах, в том числе в мобильных телефонах .

Плоские спиральные антенны

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

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.

Примечания