bélyegkép|Iránysugárzó hélix antenna A hélixsugárzó egy antennatipus. Sugárzóeleme általában hengerre írható csavarvonal alakú, ritkábban, szélessávú kialakítás esetén léteznek kúpra írható csavarvonal formában is (kúpos hélix).
167x167px
A csavarvonal menetemelkedése (S) és átmérője (d) alapján 3 féle hélixsugárzó létezik: +SdS<<<λd<<<λGyakorlatilag egy tekercs, rövidített monopólusnak fogható fel, kvázi-izotróp jellegűS≈0.25λd≈0.3λNagy nyereségű körkörös polarizációjú iránysugárzóS≈0.5λd≈0.6λVízszintes polarizációjú, nagy nyereségű körsugárzó
Hélix mint rövidített sugárzó bélyegkép|PMR adóvevőkészülék rövidített antennája A hélix rövidített sugárzóként olyan esetekben működik, amikor a menetemelkedése és a menetátmérője sokkal rövidebb az antenna üzemi hullámhosszánál.
Az ilyen rövidített antennák prototípusait úgy készítik, hogy adott átmérőjű hengerre feltekerik a negyedhullámra méretezett huzalt, majd az így kapott tekercset széthúzzák olyan méretűre, hogy a talpponti ellenállása illeszkedjen ahhoz a készülékhez, amibe majd beleépítik. A méretezés során antennamérő készüléket használnak.
Ilyen antennákat építenek be PMR rádiókba, vagy ilyenek a kézirádiók flexibilis antennái, amit a köznyelv "gumiantennának" nevez. PMR rádiók esetén ilyen módon a 16.8 cm-es negyedhullámú antenna lerövidül néhány cm-re. Kézi rádiók esetén pedig a 2 m-es hullámhosszra 15–20 cm hosszúságú antennák gyárthatók.
Minél inkább lerövidítenek ily módon egy antennát, annál kisebb lesz a nyeresége.
A hélix mint iránysugárzó bélyegkép|Iránysugárzó hélix méretezése Ha a hélixsugárzót úgy képezzük, hogy a menetek közötti távolság 0.25λ körüli, a tekercsek átmérője pedig 0.3λ körüliek, akkor egy iránysugárzót kapunk. Gondoskodnunk kell még elektromos ellensúlyról, amiket a megtáplálás hideg pontjára csatlakoztatunk. Az ellensúly 0.6 – 1λ körüli köralakú fémlemez vagy drótháló, esetleg nagyobb hullámhosszokon 6 radiál.
A hélixsugárzó polarizáció szempontjából érdekesen viselkedik, körkörösen polarizált elektromágneses hullámot sugároz. Ez azt jelenti, hogy mind a vízszintes, mind a függőleges polarizációjú antennák jelét veszi, és az általa kisugárzott jelet is mindkét polarizációjú antenna veszi, viszont az egyik hélixsugárzó csak akkor veszi a másik hélixsugárzó által kiadott hullámokat, ha a tekercselés menetiránya egyezik.
A hélix talpponti impedanciája
L – a hélixvezető hossza (m) λ – az üzemi hullámhossz (m) Z – a talpponti impedancia (Ω)
A hélix nyeresége
L – a hélixvezető hossza (m) λ – az üzemi hullámhossz (m) S – a menetek közti távolság (m) n – a menetszám G – a hélix nyeresége (dB) α – a sugárzás nyílásszöge (°)
+Menetszám (n)Antennanyereség (db)Nyílásszög (°)37.96049.153510.24761143711.740812.337912.8351013.2331113.631.5121430
A hélix mint körsugárzó bélyegkép|Hélix körsugárzó felépítése A körsugárzó hélix 2 hélixből épül fel, melyek egymáshoz képest ellentétes menetirányban vannak tekerve, és középen a 2 tekercs össze van kapcsolva. Ezen a ponton csatlakozik a koaxiális kábel hideg eréhez.
A tekercs közepén egy henger alakú fém van, vagy nagyobb hullámhosszok esetén henger alakú fémháló. Ez a belső rész kapcsolódik a koaxiális kábel köpenyéhez.
Az axiális irányban elhelyezett fémhenger elfojtja a hosszirányú sugárzási összetevőket, és elősegíti a keresztsugárzást, így sugárzási iránya merőleges a henger tengelyére.
A tekercs menettávja 0.5λ, a keresztmetszete 0.63λ.
A belső fém átmérője 0.23λ.
A belső fémrész lehet az antenna tartórésze, valamint a koaxiális kábel is elvezethető benne, és a csatlakozási pontnál egy furaton kivezethető a koaxiális kábel.
Minél nagyobb a hélix menetszáma, annál nagyobb az antennanyeresége, viszont a sávszélesség a menetszám növekedésével drasztikusan csökken. 2x5 menetnél több menetet tartalmazó hélix körsugárzót nem érdemes készíteni.
A 2x5 menetes hélixsugárzó nyeresége 7 dB, vagyis nagyon lapos szögű a kisugárzása.
A talpponti ellenállás 50 – 100 Ω között adódik. bélyegkép|Hélix körsugárzö a gyakorlatban. UHF televíziós műsorszóró torony. Ennek a körsugárzónak az érdekessége, hogy maga az antenna függőleges, viszont vízstintesen polarizált formában sugározza ki a rádióhullámokat.
A hélix gyakorlati felhasználása A hélix önmagában is használható antennaként, valamint apertúrával ellátott antennák is készülhetnek belőle. Használatuk leginkább a deciméteres, centiméteres, milliméteres sávokban terjedt el, méteres hullámokon leginkább katonai alkalmazásokban használják.
Hélix használata csökkentett méretű antennaként belső antennák flexibilis antennák egyéb csökkentett méretű sugárzók kvázi-izotróp referenciaantenna
Hélix használata iránysugárzóként Wifi és egyéb rádiós kapcsolatú hálózatok apertúrával ellátott antennák antennafejei. Ebben az alkalmazásban kifejezetten előnyös, hogy a kisugárzás nyílásszöge közvetlen számítható a menetszámokból.
Hélix használata körsugárzóként földfelszíni műsorszórás, ha vízszintesen polarizált körsugárzás szükséges
Jegyzetek
Kategória:Antennatechnika Kategória:Amatőr rádiózás Kategória:Távközlési technika Kategória:Félgömb-sugárzó antennák Kategória:Körsugárzó antennák Kategória:Irányhatású antennák Kategória:Mikrohullámú technika