Спіральна антена
ЗМІСТ.
1.Режіми випромінювання спіральної антени 2
2.Расчетная співвідношення для циліндричної спіральної антени 5
3.Плоская арифметична спіральна антена 8
4.Равноугольная (логарифмічна) спіральна антена 11
5.Пример розрахунку циліндричної спіральної антени 14
Список використаної літератури 16
1. Режими випромінювання спіральної антени. p> 1.1. Спіральна антена являє собою згорнутий в спіраль провід (1), який харчується через коаксіальний фідер (2) (рис. 1, а). Внутрішній провід фідера з'єднується зі спіраллю, а зовнішня оболонка фідера - з металевим диском (3). Останній служить рефлектором, а також перешкоджає проникненню струмів з внутрішньої на зовнішню поверхню оболонки фідера. Спіраль може бути не тільки циліндричної, як на рис. 1, а, але і конічної (рис. 1, в) і плоскої (мал. 7) або опуклою. p>
Рис.1. Спіральні антени:
а - циліндрична; б - розгорнутий виток; в - конічна.
Циліндрична спіральна антена характеризується наступними геометричними розмірами: радіусом а, кроком s, довжиною одного витка, числом витків p, довжиною по осі, кутом підйому.
Як видно зі схеми антени і зображення розгорнутого витка спіралі (рис. 1, б), між розмірами антени є наступні залежності:
,,
1.2. Спіральні антени використовуються на УКХ в режимі біжать хвиль з осьовим випромінюванням і обертається поляризацією. Такий режим вимагає певних співвідношень між розмірами антени і довжиною хвилі. Виявимо ці співвідношення. p> Струм високої частоти, проходячи але спіралі, викликає випромінювання електромагнітних хвиль. Досить десяти-одинадцяти витків, щоб вся підводиться до антени енергія випромінювалася в простір і не відбувалося відбиття хвиль від кінця спіралі. Така біжить хвиля струму поширюється вздовж дроти спіралі з фазової швидкістю, тобто, з уповільненням. p>
В
Ріс.2.Віток спіральної антени
Хвиля проходить один виток (від перерізу 1 до сеченію5 на рис. 2) за время.Електромагнітние хвилі, порушувані струмом спіралі, поширюються в повітрі зі швидкістю с і довжиною хвилі.
Якби всі витки зливалися, то достатньо було встановити час, рівним періоду коливань, т. е., щоб поля будь-якої пари протилежних елементів (1-3,2-4) спіралі збігалися по фазі і повністю складалися в точках осі 0'0 ", яка рівновіддалена від контура витка. Це пояснюється тим, що в межах одного витка амплітуди струму практично однакова, а відмінність у фазі на кут в діаметрально протилежних перетинах витка (1-3, 2-4) компенсується протилежним напрямком струмів в них.
У разі спіралі циліндричної форми з кроком s умова максимального осьового випромінювання формулюється трохи інакше: за час проходження струму по витку електромагнітна хвиля повинна пройти в повітрі відстань більшу, ніж довжина хвилі, на крок s:
; відповідно
(1)
При такому коефіцієнті уповільнення струми в будь-яких двох перетинах, розташованих під кутом 90 В° (наприклад, в 1 і 2, 2 і 3, 3 і 4, 4 і 5), викликають на осі О'О "поля, які зрушені по фазі на 90 В°, і хвилі, які поляризовані під кутом 90 В°. У результаті складання цих лінійно-поляризованих хвиль виходять хвилі з круговою поляризацією.
1.3. Дослідним шляхом встановлено, що із збільшенням довжини хвилі фазова швидкість зменшується, а коефіцієнт уповільнення збільшується в стільки ж разів. Завдяки цьому умова осьового випромінювання (1) підтримується в широкому діапазоні хвиль:
<
