Спиральная антенна - Реферат

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Восточно-Казахстанский государственный технический университет имени Д.М. РЕФЕРАТ по дисциплине «Антенно-фидерные устройства» на тему: "Спиральная антенна"Спиральные антенны используются как самостоятельно, так и в качестве элементов антенной решетки, облучателя, например, зеркальной антенны, что к преимуществам спиральных антенн прибавляет и направленность. Благодаря свойству эллиптической поляризации спиральные антенны нашли применение в техники космической связи, поскольку, в ряде случаев поляризация принимаемого сигнала может быть случайной, например, от объектов, положение которых в пространстве изменяется или может быть произвольным (эти объекты могут быть: самолеты, ракеты, спутники и т.д.)Расчетам фазовой скорости волны тока, распространяющейся вдоль провода спирали, и установлению зависимости фазовых скоростей от геометрии и частоты возбуждающего спираль напряжения, посвящено много работ, первая попытка решения этой задачи принадлежит Поклингтону, который еще в 1897 году, решив задачу об определении фазовой скорости электромагнитной волны, распространяющейся вдоль прямого провода и вдоль кольца, пытался рассмотреть вопрос о распространении электромагнитной волны вдоль спирали.Среди всех типов направленных антенн имеют самый большой показатель по соотношению усиление/размеры и в некоторых областях (связь с космическими аппаратами) просто незаменимы. Конструктивно нечувствительны к погрешностям изготовления, имеют широкую полосу, более 10% и круговую поляризацию.По виду направителя (замедляющей системы) и способу обеспечения работы в широком диапазоне частот их можно разделить на: · цилиндрические регулярные, у которых геометрические параметры (шаг, радиус, диаметр провода) постоянны по всей длине и широкополосность обусловлена наличием дисперсии фазовой скорости; Отсутствие или наличие дополнительного замедления фазовой скорости и способ его реализации позволяют разделить спиральные антенны на следующие типы: · из гладкого провода в однородном диэлектрике (воздухе), · из провода, обладающего собственным замедлением (импедансные спиральные антенны), · из провода с собственным замедлением и с диэлектриком (импедансные спирально-диэлектрические антенны). Одним из основных свойств спиральных антенн является их способность работать в широкой полосе частот с коэффициентом перекрытия от 1.5 до 10 и более. Все спиральные антенны - это антенны бегущей волны, но одно обстоятельство само по себе не обуславливает работы спиральных антенн в диапазоне частот с таким коэффициентом перекрытия. Если при переходе от одной длины волны к другой форма и электрические размеры излучающего элемента повторяются хотя бы приближенно, антенна работает в диапазоне частот с меньшим постоянством характеристик и параметров.Они применяются в качестве самостоятельных антенн, облучателей зеркальных и линзовых антенн, возбудителей волноводно-рупорпых антенн эллиптической и управляемой поляризации, элементов антенных решеток. По виду спирали ""направителя" (замедляющей системы) и способу обеспечения работы в широком диапазоне частот их можно разделить на: - цилиндрические регулярные, у которых геометрические параметры (шаг, радиус, диаметр провода) постоянны по всей длине и широкополосность обусловлена наличием дисперсии фазовой скорости; Подбором геометрии спирали и частоты питающего напряжения можно добиться быстрого спада как падающей, так и отраженной волн тока рис.10. Так как на большей части провода спирали амплитуда падающей волны значительно превосходит амплитуду волны отраженной, то в результате интерференции распределение амплитуды тока вдоль спирали будет примерно таким, как показано на рис 11 В этом случае на большей части провода спирали амплитуда тока будет почти постоянной, а фаза будет изменяться почти по линейному закону т.е. мы можем считать, что на большей части провода спирали имеет место бегущая волна тока.Как известно, одной из важных характеристик антенны является ее полоса пропускания, т. е. полоса частот, в пределах которой обеспечивается передача (прием) без существенных искажений всего спектра частот передаваемого (принимаемого) сигнала. В основном ширина полосы пропускания антенны определяется зависимостью ее входного сопротивления от частоты. Эта зависимость приводит к изменению величины относительной амплитуды и фазы напряженности излучаемого поля на. различных частотах спектра сигнала, что при приеме вызывает искажения последнего. При питании антенны фидером изменение ее входного сопротивления вызывает рассогласование, т.е. появление отраженных волн в фидере, что приводит к нелинейности фазовой характеристики фидера и к искажению формы передаваемого или принимаемого сигнала. Зависимость направленных свойств антенны от частоты также влияет на относительную величину напряженности поля в точке приема на различных частотах спектра передаваемого сигнала, что также может вызвать искажение этого сигнала.

Содержание

Введение

1. Историческая справка

2. Назначение спиральной антенны

3. Типы спиральных антенн

4. Свойства спиральных антенн и виды волн в них

5. Широкополосность антенн

6. Моделирование антенн

7. Преимущества и недостатки спиральной антенны

8. Спиральные антенны в сотовых телефонах

Список литературы