Konštrukčný výpočet špirálovej antény

Špirálové antény sú už dlho populárne v aplikáciách od VHF po mikrovlny vyžadujúce kruhovú polarizáciu, pretože majú jedinečnú vlastnosť prirodzene poskytovať kruhovo polarizované žiarenie. Jednou z oblastí, ktorá využíva túto vlastnosť, je satelitná komunikácia. Tam, kde viac je potrebný väčší zisk, ako môže poskytnúť samotná špirálová anténa, je možné použiť špirálovú anténu. sa môže použiť aj ako napájacia anténa pre parabolickú parabolu, aby sa dosiahol vyšší zisk. Ako uvidíme, že špirálová anténa môže byť vynikajúcim zdrojom pre parabolickú anténu, pričom s výhodou kruhovej polarizácie. Jedným z obmedzení je, že užitočnosť kruhovej polarizácie je obmedzená, pretože sa nedá ľahko obrátiť na v opačnom zmysle, ľavotočivú na pravotočivú alebo naopak.Špirálová anténa je anténa pozostávajúca z jedného alebo viacerých drôtov navinutých do tvaru špirály. Špirálová anténa z jedného špirálového vodiča, najbežnejší typ, sa nazýva monofilárna, zatiaľ čo antény s dvoma alebo štyrmi vodičmi v špirále sa nazývajú bifilárne, resp. kvadrifilárne.
Špirálové antény
John Kraus, je autorom antény so špirálovým lúčom ako sám hovorí, "ktorú som vymyslel v roku 1946". Jeho kniha z roku 1950, Antennas, je klasickým zdrojom informácií. Nedávne jej tretie vydanie, Antennas for All Applications, obsahuje ďalšie dôležité informácie.
Vo väčšine prípadov sú smerové špirálové antény namontované nad základnou rovinou, zatiaľ čo všesmerové konštrukcie nemusia byť. Napájacie vedenie je pripojené medzi spodnú časť špirály a základnú rovinu. Špirálové antény môžu pracovať v jednom z dvoch hlavných režimov: normálnom alebo axiálnom.
V normálnom režime alebo v prípade špirálovej antény sú priemer a sklon antény malé v porovnaní s vlnovou dĺžkou. Anténa sa správa podobne ako elektricky krátky dipól alebo monopól, ekvivalentný 1/4 vlnovej vertikále, a vyžarovací diagram,[potrebná citácia] podobne ako u týchto antén, je všesmerový, s maximom vyžarovania v pravom uhle k osi špirály. V prípade monofilárnych konštrukcií je vyžarovanie lineárne polarizované rovnobežne s osou špirály. Používajú sa na kompaktné antény pre prenosné ručné, ako aj mobilné obojsmerné rádiostanice montované na vozidlá a vo väčšom meradle na antény pre televízne vysielanie UHF. V bifilárnych alebo kvadrifilárnych realizáciách sa môže realizovať šírkovo kruhovo polarizované vyžarovanie.
V axiálnom režime alebo v koncovej špirálovej anténe sú priemer a sklon špirály porovnateľné s vlnovou dĺžkou. Anténa funguje ako smerová anténa, ktorá vyžaruje lúč z koncov špirály pozdĺž osi antény. Vyžaruje kruhovo polarizované rádiové vlny. Tie sa používajú na satelitnú komunikáciu. Prevádzku v axiálnom režime objavil fyzik John D. Kraus.
Výpočet je optimalizovaný pre 50 Ω koaxiálny kábel.