UnhaAntena espiralé un exemplo típico dunha antena de fío, caracterizada pola súa estrutura en forma de espiral. É unha antena de banda ancha axeitada para as bandas VHF e UHF.
A antena helicoidal funciona nun rango de frecuencias de aproximadamente 30 MHz a 3 GHz, cubrindo principalmente as bandas VHF e UHF.
Os principios de construción e funcionamento da antena espiral
Unha antena espiral fórmase enrolando un condutor en forma de espiral e conectándoo a un plano de terra a través dunha liña de alimentación. Cunha estrutura simple, xera naturalmente ondas polarizadas circularmente e úsase amplamente en comunicacións extraterrestres como os sistemas de retransmisión por satélite.
A figura de arriba mostra un sistema de antena en espiral empregado para comunicacións por satélite. Estas antenas adoitan requirir un amplo espazo de instalación no exterior.
A antena espiral consiste nunha bobina de fío ou tubo de cobre groso en forma de hélice, que funciona en conxunto cun plano de terra metálico plano. Un extremo da hélice está conectado ao condutor central do cable coaxial, mentres que o condutor exterior está unido ao plano de terra.
A imaxe superior ilustra a estrutura dunha antena espiral, cunha vista detallada dos seus compoñentes.
As características de radiación dunha antena espiral están determinadas principalmente polo diámetro da hélice, o espazado entre as voltas (paso) e o ángulo de paso.
O ángulo de inclinación defínese como o ángulo entre a tanxente á hélice e o plano normal ao eixe da hélice, e vén dado por:
Onde:
• D é o diámetro da hélice
•S é o paso (espazado de centro a centro entre xiros adxacentes)
•α é o ángulo de inclinación
Modo de funcionamento
As antenas espirais funcionan en dous modos principais:
• Modo normal (tamén coñecido como modo de radiación perpendicular)
• Modo axial (tamén coñecido como modo de disparo final ou modo de radiación de feixe)
Cada modo descríbese en detalle a continuación.
No modo de radiación normal, o campo radiado é perpendicular ao eixe da hélice e a onda radiada está polarizada circularmente. Este modo conséguese cando as dimensións da hélice son pequenas en relación coa lonxitude de onda. Neste caso, as características de radiación da antena helicoidal poden considerarse como unha combinación dunha antena dipolo curta e unha antena de bucle.
A figura anterior ilustra o patrón de radiación dunha antena espiral que funciona en modo normal.
Este modo está determinado polo diámetro da hélice D e o espazado entre as espiras S. As desvantaxes deste modo de funcionamento inclúen a baixa eficiencia de radiación e o ancho de banda estreito; polo tanto, raramente se usa en aplicacións prácticas.
Modo axial
No modo de radiación axial, o campo radiado exhibe características de disparo final ao longo do eixe da hélice, e a onda radiada está polarizada circularmente ou case circularmente. Este modo conséguese cando a circunferencia da hélice se aumenta ata a orde dunha lonxitude de onda (λ) e o espazado entre as espiras é de aproximadamente λ/4. Nestas condicións, o patrón de radiación é amplo ao longo do eixe con características direccionais, e os lóbulos laterais aparecen en ángulos desprazados respecto ao eixe.
A figura anterior ilustra o patrón de radiación dunha antena espiral que funciona en modo axial.
Cando a antena está deseñada para ondas con polarización circular á dereita (RHCP), non recibirá ondas con polarización circular á esquerda (LHCP) e viceversa. Este modo de funcionamento é doado de implementar e úsase máis habitualmente en aplicacións prácticas.
As principais vantaxes da antena espiral son as seguintes:
• Estrutura sinxela e doado de deseñar
• Alta directividade
• Ancho de banda amplo
• Capaz de polarización circular
• Apto para bandas HF e VHF
As principais aplicacións da antena espiral son as seguintes:
• As antenas helicoidais simples ou as súas matrices úsanse para a transmisión e recepción de sinais VHF
• Amplamente utilizado en sistemas de comunicación por satélite e sondas espaciales
• Aplicado en conexións de telemetría entre mísiles balísticos, satélites e estacións terreas
•Usado para establecer a comunicación entre a Lúa e a Terra
• Tamén desempeña un papel importante nas aplicacións da radioastronomía
RFMisoAntena espiral: a súa solución fiable para a polarización circular de banda ancha.
RM-PSA0756-3L
RM-PSA0756-3R
RM-PSA1840-5
RM-PSA218-2R
RM-PSA218-V2
Para saber máis sobre antenas, visita:
Data de publicación: 26 de marzo de 2026
