РЕФЕРАТЫ ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
Курсовая: Спиральная антенна
Спиральная антенна
СОДЕРЖАНИЕ.
1.Режимы излучения спиральной антенны 2
2.Расчетные соотношения для цилиндрической спиральной антенны 5
3.Плоская арифметическая спиральная антенна 8
4.Равноугольная (логарифмическая) спиральная антенна 11
5.Пример расчета цилиндрической спиральной антенны 14
Список использованной литературы 16
1. Режимы излучения спиральной антенны.
1.1. Спиральная антенна представляет собой свернутый в спираль провод (1), который питается через коаксиальный фидер (2) (рис. 1, а). Внутренний провод фидера соединяется со спиралью, а внешняя оболочка фидера — с металлическим диском (3). Последний служит рефлектором, а также препятствует проникновению токов с внутренней на наружную поверхность оболочки фидера. Спираль может быть не только цилиндрической, как на рис. 1, а, но и конической (рис. 1, в) и плоской (рис. 7) или выпуклой.
Рис.1. Спиральные антенны:
а - цилиндрическая; б – развёрнутый виток; в – коническая.
Цилиндрическая спиральная антенна характеризуется следующими геометрическими размерами: радиусом а, шагом s, длиной одного витка
, числом витков p,
длиной по оси 
, углом подъема 
.
Как видно из схемы антенны и изображения развернутого витка спирали (рис. 1, б), между размерами антенны имеются следующие зависимости:
,
,
1.2. Спиральные антенны используются на УКВ в режиме бегущих волн с осевым излучением и вращающейся поляризацией. Такой режим требует определенных соотношений между размерами антенны и длиной волны. Выявим эти соотношения.
Ток высокой частоты, проходя но спирали, вызывает
излучение электромагнитных волн. Достаточно десяти-одиннадцати витков, чтобы вся подводимая к антенне энергия излучалась в пространство и не происходило
отражения волн от конца спирали. Такая бегущая волна тока распространяется вдоль провода спирали с фазовой скоростью 
, т. е., с замедлением 
.
Рис.2.Виток спиральной антенны
Волна проходит один виток (от сечения 1 к сечению5 на рис. 2) за время
.Электромагнитные волны, возбуждаемые током спирали, распространяются в воздухе со скоростью с и
длиной волны
.
Если бы все витки сливались, то достаточно было установить время
, равным периоду колебаний
, т.
е.
, чтобы поля любой пары противоположных элементов (1-3,2-4)
спирали совпадали по фазе и полностью складывались в точках оси 0'0", которая равноудалена от контура витка. Это объясняется тем, что в пределах
одного витка амплитуды тока практически одинаковая, а различие в фазе на угол 
в диаметрально противоположных сечениях витка (1-3, 2-4) компенсируется противоположным
направлением токов в них.
В случае спирали цилиндрической формы с шагом s условие максимального осевого излучения формулируется несколько иначе: за время прохождения тока по витку
электромагнитная волна должна пройти в воздухе расстояние большее, чем длина волны, на шаг s:
; соответственно
(1)
При таком коэффициенте замедления токи в любых двух сечениях, расположенных под углом 90° (например, в 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, 4 и 5), вызывают на оси О'О" поля, которые сдвинуты по фазе на 90°, и волны, которые поляризованы под углом 90°. В результате сложения этих линейно-поляризованных волн получаются волны с круговой поляризацией.
1.3. Опытным путем установлено, что с увеличением длины волны
фазовая скорость
уменьшается, а коэффициент замедления 
увеличивается во столько же раз. Благодаря этому условие осевого излучения (1) поддерживается в широком диапазоне волн:
