Axial helix-antenne
Den aksiale helixantenne skylder sit navn det faktum, at den hovedsagelig udstråler i sin viklingsakse. Det blev først beskrevet i 1947 af John Daniel Kraus, en amerikansk radioamatør . Vi taler også om en spiralformet antenne .
Dimensionerne på en aksial helix giver den opførsel af en bølgeleder, der producerer cirkulær polarisering. Disse antenner bruges til sporing af mobiltelefoner, missiler eller dyr såvel som til rumkommunikation, når den relative orientering af senderen og modtageren er ukendt eller variabel, er tabet af polarisering derefter begrænset. Deres størrelse er uoverkommelig i HF og derunder, de bruges derfor kun fra VHF til SHF .
Beskrivelse
De helix antenne ligner en strakt solenoide , hvis ene ende er maskeret af en metalskærm.
Den består af:
- reference S : udstrålende element, en stiv ledertråd viklet som en fjeder
- reference R : reflektor dannet af et solidt ark eller et gitter
- reference B : central propellerstøtte
- mærker E : afstandsstykker, der holder propellen på den centrale støtte
- reference C : koaksialkabel, hvis fletning er forbundet til reflektoren og kernen til enden af spiralen ved hjælp af en impedansadapterenhed.
Propellen er ofte beskyttet af et isolerende rør, der forhindrer aflejring af frost på svingene.
For at opnå aksial stråling skal omkredsen af en fjederspiral være i størrelsesordenen bølgelængden af det udsendte signal, og helixens stigning skal være tæt på en fjerdedel af denne bølgelængde.
En baggrundsreflektor tilføjes normalt, hvilket øger forstærkningen og mindsker bagbenene.
Impedans
Impedansen til en helixantenne er mellem 100 og 200 Ω i henhold til følgende omtrentlige formel:
- R er modstanden i ohm
- C er helixens omkreds
- λ er bølgelængden
Tilpasningen til en standard koaksial linje kan ske ved hjælp af en impedanslinje og længde tilpasset mellem koaksialen og starten på spiralen.
Gevinst og strålingsmønster
Gevinsten er ca.
- N er antallet af drejninger
- S er trinnet
Direktiviteten (halv hovedlobe ved -3dB) er givet af:
Bredden på hovedlappen (mellem nul) er givet ved:
Den polarisering er cirkulær og omdrejningsretningen afhænger af retningen for omvikling af propellen.
Referencer
- John D. Kraus og Ronald J. Marhefka, "Antenner: For All Applications, Third Edition", 2002, McGraw-Hill Higher Education
- Constantine Balanis, "Antenne Theory, Analysis and Design", 1982, John Wiley and Sons
- Warren Stutzman og Gary Thiele, "Antenne Theory and Design, 2nd. Ed.", 1998, John Wiley and Sons