Una antena helicoidal, Normal-el modo helicoidal, Axial-mode helicoidal



Una antena helicoidal es una antena que consiste de una herida hilo conductor en la forma de una hélice. En la mayoría de los casos, las antenas helicoidales están montados sobre un plano de tierra. La línea de alimentación está conectado entre la parte inferior de la hélice y el plano de tierra. Las antenas helicoidales pueden operar en uno de los dos principales modos: el modo normal o el modo axial.

En el modo de costado o hélice normal, las dimensiones de la hélice son pequeñas en comparación con la longitud de onda. La antena actúa de manera similar a un corto eléctricamente monopolo o dipolo, y el patrón de radiación, similar a estas antenas es omnidireccional, con la radiación máxima en ángulo recto con el eje de la hélice. La radiación está linealmente polarizada paralela al eje de la hélice.

En el modo o al final del fuego hélice axial, las dimensiones de la hélice son comparables a una longitud de onda. La antena funciona como una antena direccional que irradia un haz de los extremos de la hélice, a lo largo del eje de la antena. Se irradia ondas de radio polarizadas circularmente.

Normal-el modo helicoidal

Irradiando a 90 grados desde el eje de la hélice de este diseño es eficaz como un radiador reducida-longitud práctica en comparación con el funcionamiento de otros tipos, tales como base de látigos-cargado, de carga superior o centro-cargado. Se utilizan normalmente para aplicaciones donde el tamaño reducido es un factor operativo crítico.

Estos sencillos y prácticos "helicoidales" fueron diseñados principalmente para reemplazar los grandes antenas. Por consiguiente, su reducido tamaño es el más adecuado para las comunicaciones de alta frecuencia móvil y portátil en el radio de acción de 1 MHz a 30 MHz.

Por lo general, la herida en un patrón lineal "espiroidal" proporcionar radiación uniforme consistente como un equivalente de tamaño reducido con respecto a la antena de cuarto de onda estándar. Este concepto fue probado práctica por un diseño australiano.

Un efecto de este tipo de acordeón 'tamaño reducido 1/4 de onda' es que la adaptación de impedancia se cambia a partir de los 50 ohmios nominales de entre 25 a 35 ohmios de impedancia de base. Esto no parece ser adversa a la operación o coincidente con una línea de transmisión normal de 50 ohm, siempre que la alimentación se conecta el equivalente eléctrico de una onda de 1/2 a la frecuencia de operación.

Otro ejemplo del tipo que se utiliza en las comunicaciones móviles es "a su vez espaciado constante" en el que dos o más devanados lineales diferentes se enrollan en una sola ex y espaciados a fin de proporcionar un equilibrio eficiente entre la capacitancia y la inductancia para el elemento radiante en particular, una frecuencia de resonancia.

Hay muchos ejemplos de este tipo se han utilizado ampliamente para 27 MHz de radio CB con una amplia variedad de diseños procedentes de los EE.UU. y Australia a finales de 1960. Versiones multifrecuencia con plug-in grifos se han convertido en el pilar de las comunicaciones de banda lateral única de HF modulación multi-banda.

La mayoría de los ejemplos se enrollaron con alambre de cobre con una varilla de fibra de vidrio como antiguo. Este radiador flexible se cubre entonces con un tubo de calor que proporciona un revestimiento impermeable resistente y robusto para la antena móvil terminado.

Estos diseños populares están todavía en uso común hoy en día y han sido universalmente adaptado de serie FM antenas receptoras para muchos vehículos automotores producidos de fábrica, así como el estilo básico actual de mercado de accesorios HF y VHF móvil helicoidal. El uso más común para hélices costado se encuentra en la antena Ducky de goma que se encuentra en la mayoría de portátiles de VHF y UHF radios.

Axial-mode helicoidal

En el modo axial, las dimensiones hélice están en o por encima de la longitud de onda de funcionamiento. La antena produce ondas de radio con polarización circular. Los lóbulos principales del patrón de radiación son a lo largo del eje de la hélice, los dos extremos. Dado que en una antena direccional sólo la radiación en una dirección que se quiere, el otro extremo de la hélice se termina en una lámina metálica plana o reflector de la pantalla para reflejar las ondas hacia adelante.

En la transmisión de radio, la polarización circular se utiliza a menudo en la orientación relativa de las antenas de transmisión y recepción no puede ser fácilmente controlada, tal como en el seguimiento de los animales y las comunicaciones espaciales, o donde la polarización de la señal puede cambiar, por lo antenas helicoidales de extremo de incendios son frecuentemente utilizado para estas aplicaciones. Desde grandes hélices son difíciles de construir y difícil de manejar para dirigir y apuntar, el diseño se emplea comúnmente sólo a frecuencias más altas, que van desde VHF hasta microondas.

La hélice de la antena puede girar en dos direcciones posibles: diestros o zurdos, como se define en la regla de la mano derecha. En un modo axial-antena helicoidal la dirección de giro de la hélice determina la polarización de las ondas de radio: una hélice zurda irradia ondas de radio izquierdo circularmente polarizado, una hélice diestro irradia ondas de radio derecha circularmente polarizadas. Las antenas helicoidales pueden reciben señales con cualquier tipo de polarización lineal, tales como la polarización horizontal o vertical, pero cuando se reciben señales polarizadas circularmente el uso de las manos de la antena de recepción ha de ser la misma que la antena de transmisión; antenas de polarización de la izquierda sufren una pérdida severa de ganar cuando se reciben señales derecha circularmente polarizadas, y viceversa.

Las dimensiones de la hélice están determinadas por la longitud de onda? de las ondas de radio utilizadas, que depende de la frecuencia. En el funcionamiento en modo axial, el espaciado entre las bobinas debe ser de aproximadamente un cuarto de la longitud de onda, y el diámetro de las bobinas debe ser aproximadamente la longitud de onda dividido por pi. La longitud de la bobina determina la forma direccional de la antena será así como su ganancia; antenas más largas serán más sensibles en la dirección en que punto.

Impedancia terminal en modo axial oscila entre 100 y 200 ohmios. La parte resistiva se aproxima por:

donde R es la resistencia en ohms, C es la circunferencia de la hélice, y? es la longitud de onda. Adaptación de impedancia en el cable C se hace a menudo por una sección de línea de cinta corta entre la hélice y la terminación del cable.

La máxima ganancia directiva es aproximadamente:

donde N es el número de vueltas y S es el espaciamiento entre las vueltas.

El ancho del haz de media potencia es:

El ancho de haz entre ceros es: