Antena śrubowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Antena śrubowa używana w sieciach WLAN, pracująca przy częstotliwości około 2,5 GHz
B – centralny wspornik
C – kabel koncentryczny
E – dystanse/wsporniki dla helisy
R – reflektor/podstawa
S – śrubowy element powietrzny

Antena śrubowa (helikalna) jest zbudowana z odcinka przewodnika zwiniętego w kształt helisy. Została wynaleziona i opisana w 1947 roku przez Johna Daniela Krausa.

Ten typ anten jest stosowany przede wszystkim w zakresie mikrofal. Anteny śrubowe mogą pracować w dwóch trybach: normalnym i osiowym.

Tryb normalny charakteryzuje się tym, że średnica anteny jest mała w porównaniu z długością fali. W tym trybie maksimum promieniowania występuje na kierunku prostopadłym do osi anteny, zaś wytwarzana fala ma polaryzację eliptyczną. Sprawność energetyczna tej anteny jest niska, ponieważ antena pracująca w trybie normalnym jest elektrycznie krótka. Charakterystyka promieniowania nie zależy od liczby zwojów.

W trybie osiowym wymiary pojedynczego zwoju są porównywalne lub większe od długości fali. Kierunek maksymalnego promieniowania w tym przypadku pokrywa się z osią anteny, a polaryzacja fali jest zbliżona do kołowej. Anteny śrubowe w trybie osiowym mogą mieć polaryzację zgodną lub przeciwną do ruchu wskazówek zegara. Jeśli odbierany sygnał jest spolaryzowany liniowo (poziomo lub pionowo), nie sprawia to problemów. Jednak odbieranie sygnału spolaryzowanego zgodnie z ruchem wskazówek zegara przez antenę spolaryzowaną przeciwnie (lub na odwrót) powoduje znaczną stratę mocy.

Maksymalny zysk kierunkowy wynosi:

 D_o \simeq 15 N \frac{C^2 S}{\lambda^3}

Kąt połowy mocy (w stopniach) określony jest wzorem:

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

gdzie

  • C – obwód pojedynczego zwoju,
  • S – odstęp pomiędzy zwojami,
  • N – liczba zwojów,
  • λ – długość fali.

Impedancja końcowa w trybie osiowym wynosi od 100 do 200 Ω. Rezystancja wynosi w przybliżeniu:

 R \simeq 140 \left ( \frac{C}{\lambda} \right )

gdzie

  • R – rezystancja,
  • C – obwód pojedynczego zwoju,
  • λ – długość fali.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Jarosław Szóstka "Fale i anteny", Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2000, 2001
  • John D. Kraus and Ronald J. Marhefka, "Antennas: For All Applications, Third Edition", 2002, McGraw-Hill Higher Education