AAntena spiralnajest typowym przykładem anteny przewodowej, charakteryzującej się spiralną strukturą. Jest to antena szerokopasmowa, odpowiednia do pasm VHF i UHF.
Antena śrubowa działa w zakresie częstotliwości od około 30 MHz do 3 GHz, obejmując głównie pasma VHF i UHF.
Budowa i zasady działania anteny spiralnej
Antena spiralna powstaje poprzez nawinięcie przewodnika w kształt spirali i połączenie go z płaszczyzną uziemienia za pomocą przewodu zasilającego. Dzięki prostej konstrukcji, antena naturalnie generuje fale o polaryzacji kołowej i jest szeroko stosowana w komunikacji pozaziemskiej, takiej jak systemy przekaźników satelitarnych.
Powyższy rysunek przedstawia system anten spiralnych używany w komunikacji satelitarnej. Takie anteny zazwyczaj wymagają dużej przestrzeni montażowej na zewnątrz.
Antena spiralna składa się ze spirali wykonanej z grubego drutu miedzianego lub rurki w kształcie helisy, współpracującej z płaską, metalową płaszczyzną uziemienia. Jeden koniec helisy jest podłączony do środkowego przewodu kabla koncentrycznego, a zewnętrzny przewód jest przymocowany do płaszczyzny uziemienia.
Powyższy rysunek ilustruje strukturę anteny spiralnej i szczegółowo pokazuje jej elementy.
Charakterystyka promieniowania anteny spiralnej zależy przede wszystkim od średnicy helisy, odstępu między zwojami (skoku) i kąta skoku.
Kąt pochylenia jest definiowany jako kąt między styczną do helisy a płaszczyzną prostopadłą do osi helisy i jest podany wzorem:
Gdzie:
•D to średnica helisy
•S to skok (odległość między środkami sąsiednich zwojów)
•α to kąt pochylenia
Tryb pracy
Anteny spiralne działają w dwóch podstawowych trybach:
• Tryb normalny (znany również jako tryb promieniowania prostopadłego)
• Tryb osiowy (znany również jako tryb ognia końcowego lub tryb promieniowania wiązki)
Poniżej opisano szczegółowo każdy tryb.
W normalnym trybie promieniowania pole promieniowania jest prostopadłe do osi helisy, a fala promieniowana jest spolaryzowana kołowo. Tryb ten osiąga się, gdy wymiary helisy są małe w stosunku do długości fali. W tym przypadku charakterystykę promieniowania anteny helisy można rozpatrywać jako połączenie krótkiej anteny dipolowej i anteny pętlowej.
Powyższy rysunek ilustruje charakterystykę promieniowania anteny spiralnej pracującej w trybie normalnym.
Tryb ten jest określany przez średnicę helisy D i odstęp między zwojami S. Wadami tego trybu pracy są niska wydajność promieniowania i wąskie pasmo, dlatego jest on rzadko wykorzystywany w zastosowaniach praktycznych.
Tryb osiowy
W trybie promieniowania osiowego pole promieniowania wykazuje charakterystykę „end-fire” wzdłuż osi helisy, a fala promieniowana jest spolaryzowana kołowo lub prawie kołowo. Tryb ten uzyskuje się, gdy obwód helisy zwiększa się do rzędu jednej długości fali (λ), a odstęp między zwojami wynosi około λ/4. W tych warunkach charakterystyka promieniowania jest szeroka wzdłuż osi i ma charakter kierunkowy, a płaty boczne pojawiają się pod kątami odsuniętymi od osi.
Powyższy rysunek ilustruje charakterystykę promieniowania anteny spiralnej pracującej w trybie osiowym.
Jeśli antena jest zaprojektowana dla fal o polaryzacji kołowej prawoskrętnej (RHCP), nie będzie odbierać fal o polaryzacji kołowej lewoskrętnej (LHCP) i odwrotnie. Ten tryb pracy jest łatwy do wdrożenia i jest częściej wykorzystywany w zastosowaniach praktycznych.
Główne zalety anteny spiralnej są następujące:
•Prosta konstrukcja i łatwość projektowania
•Wysoka kierunkowość
•Szeroka przepustowość
•Zdolność do polaryzacji kołowej
• Nadaje się do pasm HF i VHF
Główne zastosowania anteny spiralnej są następujące:
• Do transmisji i odbioru sygnału VHF stosuje się pojedyncze anteny śrubowe lub ich układy
•Szeroko stosowane w systemach komunikacji satelitarnej i sond głębokiego kosmosu
•Stosowane w połączeniach telemetrycznych pomiędzy pociskami balistycznymi, satelitami i stacjami naziemnymi
•Służy do nawiązywania komunikacji między Księżycem a Ziemią
•Odgrywa również ważną rolę w zastosowaniach radioastronomii
RFMisoAntena spiralna — niezawodne rozwiązanie dla szerokopasmowej polaryzacji kołowej.
RM-PSA0756-3L
RM-PSA0756-3R
RM-PSA1840-5
RM-PSA218-2R
RM-PSA218-V2
Aby dowiedzieć się więcej o antenach, odwiedź stronę:
Czas publikacji: 26 marca 2026 r.
