ASpiraalantenneDit is een typisch voorbeeld van een draadantenne, gekenmerkt door zijn spiraalvormige structuur. Het is een breedbandantenne die geschikt is voor de VHF- en UHF-banden.
De spiraalantenne werkt over een frequentiebereik van ongeveer 30 MHz tot 3 GHz, voornamelijk in de VHF- en UHF-banden.
De constructie en werkingsprincipes van een spiraalantenne
Een spiraalantenne wordt gevormd door een geleider in een spiraalvorm te wikkelen en deze via een voedingskabel met een aardvlak te verbinden. Dankzij de eenvoudige structuur genereert de antenne van nature circulair gepolariseerde golven en wordt deze veel gebruikt in buitenaardse communicatie, zoals satellietrelaissystemen.
De afbeelding hierboven toont een spiraalantennesysteem dat gebruikt wordt voor satellietcommunicatie. Dergelijke antennes vereisen doorgaans een aanzienlijke ruimte voor installatie in de buitenlucht.
De spiraalantenne bestaat uit een spoel van dik koperdraad of -buis in de vorm van een helix, die samenwerkt met een vlak metalen aardingsvlak. Het ene uiteinde van de helix is verbonden met de centrale geleider van de coaxkabel, terwijl de buitenste geleider is verbonden met het aardingsvlak.
De afbeelding hierboven illustreert de structuur van een spiraalantenne, met een gedetailleerd overzicht van de onderdelen.
De stralingseigenschappen van een spiraalantenne worden voornamelijk bepaald door de diameter van de helix, de afstand tussen de windingen (spoed) en de spoedhoek.
De spoedhoek wordt gedefinieerd als de hoek tussen de raaklijn aan de helix en het vlak loodrecht op de helixas, en wordt gegeven door:
Waar:
•D is de diameter van de helix
•S is de steek (de afstand tussen de middelpunten van aangrenzende bochten)
•α is de hellingshoek
Bedrijfsmodus
Spiraalantennes werken in twee primaire modi:
•Normale modus (ook wel loodrechte stralingsmodus genoemd)
•Axiale modus (ook wel eindvuurmodus of bundelstralingsmodus genoemd)
Elke modus wordt hieronder in detail beschreven.
In de normale stralingsmodus staat het uitgestraalde veld loodrecht op de helixas en is de uitgestraalde golf circulair gepolariseerd. Deze modus wordt bereikt wanneer de afmetingen van de helix klein zijn ten opzichte van de golflengte. In dit geval kunnen de stralingseigenschappen van de spiraalantenne worden beschouwd als een combinatie van een korte dipoolantenne en een lusantenne.
De afbeelding hierboven illustreert het stralingspatroon van een spiraalantenne die in de normale modus werkt.
Deze modus wordt bepaald door de diameter D van de helix en de afstand S tussen de windingen. De nadelen van deze werkingsmodus zijn onder andere een lage stralingsefficiëntie en een smalle bandbreedte; daarom wordt deze zelden in praktische toepassingen gebruikt.
Axiale modus
In de axiale stralingsmodus vertoont het uitgestraalde veld eindvuurkarakteristieken langs de helixas, en is de uitgestraalde golf circulair of bijna circulair gepolariseerd. Deze modus wordt bereikt wanneer de omtrek van de helix wordt vergroot tot de orde van één golflengte (λ) en de afstand tussen de windingen ongeveer λ/4 bedraagt. Onder deze omstandigheden is het stralingspatroon breed langs de as met directionele kenmerken, en verschijnen zijlobben onder hoeken die van de as afwijken.
De afbeelding hierboven illustreert het stralingspatroon van een spiraalantenne die in axiale modus werkt.
Wanneer een antenne is ontworpen voor rechtsdraaiend circulair gepolariseerde (RHCP) golven, ontvangt deze geen linksdraaiend circulair gepolariseerde (LHCP) golven, en omgekeerd. Deze werkingsmodus is eenvoudig te implementeren en wordt vaker gebruikt in praktische toepassingen.
De belangrijkste voordelen van de spiraalantenne zijn als volgt:
•Eenvoudige structuur en gemakkelijk te ontwerpen
•Hoge richtingsgevoeligheid
•Brede bandbreedte
•Geschikt voor circulaire polarisatie
•Geschikt voor HF- en VHF-banden
De belangrijkste toepassingen van de spiraalantenne zijn als volgt:
•Enkele spiraalantennes of antenne-arrays worden gebruikt voor het verzenden en ontvangen van VHF-signalen.
•Wordt veelvuldig gebruikt in communicatiesystemen van satellieten en ruimtesondes voor de ruimtevaart.
•Toegepast in telemetrieverbindingen tussen ballistische raketten, satellieten en aardstations
•Werd gebruikt om communicatie tot stand te brengen tussen de maan en de aarde
•Speelt ook een belangrijke rol in radioastronomische toepassingen
RFMisisoSpiraalantenne — uw betrouwbare oplossing voor breedband circulaire polarisatie.
RM-PSA0756-3L
RM-PSA0756-3R
RM-PSA1840-5
RM-PSA218-2R
RM-PSA218-V2
Ga voor meer informatie over antennes naar:
Geplaatst op: 26 maart 2026
