Ki sa ki yon antèn elikoidal?
Yon antèn elikoid, ke yo rele tou yon antèn elikoid, se yon antèn fil ki fòme lè yo vlope yon fil kondiktif oswa yon tib nan yon elikoid twa dimansyon. Yon bout elikoid la nòmalman konekte ak kondiktè santral liy alimantasyon an, pandan ke kondiktè ekstèn lan konekte ak yon plan tè metalik oswa yon reflektè.
Jeyometri diferan li pèmèt antèn lan opere nan diferan mòd radyasyon selon relasyon ki genyen ant dimansyon elikoid la ak longèdonn fonksyònman an.
Pami mòd sa yo,mòd aksyalLi patikilyèman enpòtan nan jeni RF ak mikwo ond paske li ka bay radyasyon direksyonèl, yon lajè band relativman laj, ak polarizasyon sikilè. Karakteristik sa yo fè antèn elikoid itil nan lyen satelit, telemetri, swiv, kominikasyon espasyal, radyoastwonomi, ak lòt aplikasyon kote oryantasyon antèn ka chanje.
Frekans fonksyònman yon antèn elikoid pa limite a yon sèl bann fiks. Okontrè, li prensipalman detèmine pa dimansyon fizik li yo parapò ak longèdonn. Se poutèt sa, estrikti elikoid yo ka fèt pou sistèm VHF ak UHF osi byen ke aplikasyon RF ak mikwo ond ki gen pi gwo frekans.
Figi 1. Egzanp antèn elikoidal yo itilize nan yon sistèm kominikasyon direksyonèl.
Estrikti debaz yon antèn elikoidal
Yon antèn elikoidal tipik gen kat pati prensipal:
- Kondiktè elikoidal
- Plan tè oswa reflektè
- Pwen alimantasyon RF
- Estrikti sipò mekanik
Eliks la souvan fèt ak fil kwiv, tib, oswa yon lòt materyèl kondiktif. Yon bout konekte ak kondiktè santral yon liy transmisyon koaksiyal, pandan ke kondiktè koaksiyal ekstèn lan konekte elektrikman ak plan tè a.
Plan tè a ede kontwole direksyon radyasyon an epi li aji kòm yon pati nan estrikti alimantasyon antèn lan. Nan konsepsyon pratik, dimansyon li yo ka enfliyanse anpil enpedans, pèfòmans devan-dèyè, ak modèl radyasyon ki kapab lakòz la.
Plizyè paramèt jewometrik detèmine konpòtman elektrik antèn lan:
- D — Dyamèt eliks
- C — Sikonferans yon vire
- S — Espas ant vire adjasan yo
- N — Kantite vire
- α — Ang anplasman
- L — Longè aksyèl total
Sikonferans lan se:
[C=\pi D]
Ang lansman an kapab eksprime jan sa a:
[\alpha=\tan^{-1}\goch(\frac{S}{\pi D}\dwat)]
Nou pa ka konsidere paramèt sa yo poukont yo paske chanje yon dimansyon chanje enpedans, polarizasyon, lajè gwo bout bwa, gen ak frekans fonksyònman antèn lan.
Figi 2. Estrikti antèn elikoidal tipik ak kondiktè elikoidal ak reflektè plan tè.
De mòd radyasyon prensipal yo
Youn nan karakteristik ki pi enteresan nan yon antèn elikoidal se ke menm estrikti debaz la ka pwodui modèl radyasyon trè diferan selon gwosè elektrik li.
De mòd operasyon yo diskite souvan yo se:
- Mòd nòmal
- Mòd axial
Konprann diferans ki genyen ant de mòd sa yo esansyèl lè w ap chwazi oswa desine yon antèn elikoidal.
Antèn Helikal Mòd Nòmal
In mòd nòmal, dyamèt jeneral ak espasman eliks la piti elektrikman konpare ak longèdonn lan.
Radyasyon an dirije prensipalman apeprè pèpandikilè ak aks elik la olye ke sou li. Konpòtman elektwomayetik la ka konprann kòm yon konbinezon chan mayetik ki pwodui pa yon ti dipol elektrik ak yon ti bouk.
Tou depan de jeyometri eliks la, ang lansman an, aranjman manje a, ak direksyon obsèvasyon an, polarizasyon ki kapab lakòz la ka lineyè, eliptik, oswa nan sèten konsepsyon prèske sikilè.
Elik mòd nòmal yo tipikman kontra enfòmèl ant, men dimansyon elektrik yo ki piti lakòz yon rezistans radyasyon relativman ba. Sa ka mennen nan yon efikasite radyasyon ki pi ba ak yon Pleasant ki pi etwat pase yon konsepsyon mòd aksyal.
Se poutèt sa, yo itil lè gwosè antèn lan se yon gwo kontrent epi ou pa bezwen yon gen trè wo.
Figi 3. Modèl radyasyon ilistratif yon antèn elikoidal mòd nòmal.
Antèn Elikoidal Mòd Axial
Lamòd aksyal, pafwa yo rele mòd fen-dife, se konfigirasyon ki pi souvan asosye ak antèn elikoidal pèfòmans segondè.
Nan mòd sa a, enèji elektwomayetik la emèt sitou sou aks eliks la, pou fòme yon reyon direksyonèl.
Yon konsepsyon tipik nan mòd aksyal itilize yon sikonferans elikoid apeprè konparab ak yon longèdonn:
[C \apeprè \lambda]
Espas ant vire yo souvan alantou:
[S \anviwon 0.2\lambda \text{ rive } 0.3\lambda]
ak apeprè yon ka longèdonn kòm yon pwen depa komen.
Pou anpil konsepsyon konvansyonèl nan mòd aksyal, yo souvan itilize ang anplasman alantou 12°–14°.
Anba kondisyon jeyometrik apwopriye, chan mayetik ki pwodui pa vire siksesif yo konbine yon fason konstriktif sou aks elikoid la. Sa pwodui yon gwo bout bwa direksyonèl ansanm ak polarizasyon sikilè oswa prèske sikilè.
Kantite vire yo afekte pèfòmans antèn nan tou. Ogmante kantite vire yo ka jeneralman ogmante direktivite ak genyen pandan y ap retresi gwo bout bwa prensipal la, byenke desen pratik yo dwe konsidere tou longè mekanik, pèt kondiktè, adaptasyon enpedans, ak kontrent enstalasyon yo.
Figi 4. Modèl radyasyon antèn elikoidal mòd aksyal ilistratif ak yon gwo bout bwa prensipal direksyonèl.
Polarizasyon sikilè bò dwat ak bò gòch
Youn nan gwo avantaj yon antèn elikoidal mòd aksyal se kapasite natirèl li pou jenere polarizasyon sikilè.
Tou depan de direksyon bobin lan ak direksyon radyasyon an, yon elikoid ka fèt pou pwodui swa:
- RHCP — Polarizasyon Sikilè Men Dwat
- LHCP — Polarizasyon Sikilè Men Gòch
Polarizasyon sikilè a patikilyèman itil lè oryantasyon relatif ant antèn transmisyon ak resepsyon an pa ka rete fiks.
Pa egzanp, satelit, veso espasyal, platfòm ayeryen, sistèm wotasyon, ak ekipman kominikasyon mobil ka chanje oryantasyon kontinyèlman. Yon antèn polarize sikilèman ka diminye sansiblite lyen kominikasyon an nan varyasyon angilè sa a.
Korespondans polarizasyon an toujou enpòtan. Idealman, yon antèn RHCP kominike avèk yon antèn RHCP, alòske yon antèn LHCP ta dwe nòmalman asosye avèk yon antèn LHCP. Polarizasyon sikilè opoze ka lakòz yon pèt polarizasyon siyifikatif.
Pou evalyasyon enjenyè,rapò aksyalsouvan itilize pou dekri kalite polarizasyon sikilè. Yon vag polarize sikilè ideyal gen yon rapò aksyal 0 dB, alòske antèn polarize sikilè pratik yo souvan evalye kont yon egzijans rapò aksyal espesifik atravè frekans ak ranje angilè yo vle a.
Faktè ki afekte pèfòmans antèn elikoidal la
Konpòtman yon antèn elikoidal gen yon relasyon sere avèk jeyometri li.
Paramèt konsepsyon enpòtan yo enkli:
Sikonferans Helix
Relasyon ki genyen ant sikonferans ak longèdonn jwe yon gwo wòl nan detèmine si antèn lan ap fonksyone nan mòd nòmal oswa nan mòd aksyal.
Espasman Vire
Espasman afekte relasyon faz ki genyen ant kouran yo sou vire adjasan yo e pakonsekan enfliyanse direksyon gwo bout bwa a, enpedans, ak polarizasyon.
Ang anplasman
Ang anplasman an dekri rapidman eliks la ap pwogrese sou aks li. Li se yon paramèt enpòtan pou kenbe yon konpòtman ki estab nan mòd aksyal la.
Kantite vire
Plis vire jeneralman ogmante ouvèti elektrik la epi yo ka bay pi gwo direktivite, men yo ogmante tou longè antèn lan ak konpleksite mekanik li.
Plan tè a
Gwosè ak fòm reflektè a enfliyanse modèl radyasyon an devan, enpedans lan, ak radyasyon an aryè.
Konpatibilite Manje ak Enpedans
Menm avèk dimansyon elikoid ki kòrèk yo, yon move adaptasyon enpedans ka ogmante puisans reflechi a epi diminye pèfòmans antèn ki reyalize a. Se poutèt sa, desen pratik yo bezwen evalye pèt retou a oswa VSWR ansanm ak karakteristik radyasyon yo.
Modèl Radyasyon ak Pwofi
Nan mòd aksyal, yon antèn elikoidal pwodui yon reyon prensipal santre apeprè sou aks elikoidal la.
Ofiramezi longè elektrik la ak kantite vire yo ogmante, gwo bout bwa prensipal la jeneralman vin pi etwat epi direktivite antèn lan ogmante. Lòb lateral yo ka parèt tou, sitou nan estrikti ki pi long oswa ki pa optimize.
Se poutèt sa, yo pa ta dwe evalye antèn nan sèlman sou baz gen. Enjenyè yo nòmalman konsidere plizyè karakteristik ansanm:
- Pwofi
- Pwofi reyalize
- Lajè gwo bout bwa mwatye pouvwa
- Rapò axial
- VSWR oubyen pèt retou
- Rapò devan-dèyè
- Nivo lòb lateral
- Pite polarizasyon
- Efikasite radyasyon
Konbinezon paramèt sa yo bay yon imaj pi konplè sou pèfòmans antèn lan pase yon sèl valè gen.
Avantaj Antèn Helikal yo
Antèn elikoid yo ofri plizyè avantaj enjenyè itil:
- Konstriksyon mekanik relativman senp
- Kapasite polarizasyon sikilè natirèl nan mòd aksyal
- Pleasant fonksyònman itil
- Bon pèfòmans direksyonèl
- Jewometri évolutif pou diferan ranje frekans
- Aplikasyon RHCP oswa LHCP fleksib
- Apwopriye pou antèn endividyèl oswa seri antèn
Limitasyon Konsepsyon
Genyen plizyè faktè tou pou konsidere:
- Desen mòd aksyal yo ka mande yon longè fizik siyifikatif
- Yon pi gwo gen nòmalman mande plis vire e pakonsekan yon antèn ki pi long.
- Pèfòmans depann anpil sou presizyon jeyometrik la
- Dimansyon plan tè a enfliyanse karakteristik radyasyon yo
- Korespondans manje a dwe byen fèt
- Sipò mekanik vin pi enpòtan lè gen plis vire.
- Sans polarizasyon sikilè opoze yo ka pwodui yon gwo pèt dezakò polarizasyon.
Aplikasyon tipik yo
Antèn elikoidal yo ka jwenn nan yon pakèt sistèm RF, tankou:
- Kominikasyon satelit
- Telemetri ak swivi veso espasyal
- Kominikasyon estasyon tè
- Radyoastwonomi
- Sistèm kominikasyon ayeryen ak ayewospasyal
- Telemetri RF
- Lyen direksyonèl VHF ak UHF
- Teledeteksyon
- Mezi ak rechèch antèn
- Eksperyans polarizasyon sikilè
- Tès sistèm kominikasyon
Poukisa Antèn Helikal yo Enpòtan nan Jeni RF
Antèn elikoidal la se yon ekselan egzanp sou kijan jeyometri antèn lan kontwole konpòtman elektwomayetik.
Lè yo chanje paramèt tankou sikonferans, espasman, ang anplasman, ak kantite vire, enjenyè yo ka pase de yon radyatè kontra enfòmèl ant bò laj pou ale nan yon antèn direksyonèl polarize sikilè.
Relasyon sa a ant jeyometri fizik ak pèfòmans elektrik enpòtan tou lè w ap etidye teknoloji antèn ki pi avanse tankou antèn kòn polarize sikilè, seri antèn, antèn satelit, antèn mezi bande laj, ak sistèm kominikasyon mikwo ond.
RF MISO devlope antèn ak konpozan mikwo ond pou tès RF, kominikasyon, rada, mezi antèn, ak aplikasyon pou entegrasyon sistèm. Konprann estrikti fondamantal antèn yo tankou antèn elikoidal la ede enjenyè yo pi byen evalye paramèt enpòtan yo tankou ranje frekans, genyen, polarizasyon, rapò aksyal, lajè gwo bout bwa, VSWR, ak modèl radyasyon.
Pou aprann plis bagay sou antèn yo, tanpri vizite:
Dat piblikasyon: 7 Out 2026
