Antenas De Helice

Antenas de hélice

Indice:

1.Introducción…………………………………………………………………..3
2. Modos de funcionamiento de antenas de hélice…………………………….4
2.1. Antena de hélice de modo axial…………………………………….4
2.2. Antena de hélice de modo normal………………………………….6
3. Tipos de antena hélice………………………………………………………..8
3.1. Antenas para walkie-talkies………………………………………...8
3.2. Antenas para recepciónsatelital.……………………………………9
3.3. Antenas Halo……..………………………………………………..10
4. Bibliografía…………..………………………………………………………12

1.Introducción

La antena helicoidal o antena hélice es una antena con forma de solenoide, siendo un tipo de antena que presenta un comportamiento de banda ancha.
Una hélice es el resultado de bobinar un hilo conductor sobre un cilindro de diámetro constante.
Los parámetros geométricos de diseño de una hélice son: sudiámetro, la separación entre dos vueltas o paso de la hélice, el número de vueltas, el diámetro del hilo y el sentido del bobinado (a derechas o izquierdas)
La antena helicoidal es una evolución del monopolo vertical, en la cual el monopolo vertical ha sido modificado para tomar la forma de un solenoide.
De forma general, las propiedades principales de estas antenas pueden ser las siguientes:.Polarización:
La polarización de la antena helicoidal es de tipo circular (horizontal y vertical por partes iguales).
Impedancia:
La impedancia de la antena hélice es baja. Por lo tanto, es preciso adaptarla a los 50 Ohmios de los transmisores con algún tipo de adaptador de impedancia.
Resonancia:
La antena hélice es resonante a una frecuencia fundamental.
En función de las dimensiones de lahélice existen dos modos básicos de funcionamiento que son el modo normal y el modo axial.

2. Modos de funcionamiento de antenas de helice

2.1. Antena de hélice de modo axial.

En modo axial, la radiación electromagnética va en dirección axial al eje de la hélice y produce una distribución de banda ancha y relativamente direccional. Si la circunferencia aproximada de la hélice es un cuarto deonda, las ondas viajeras se propagan por las espiras de la hélice e irradian una onda de polarización circular.
En la figura 1 se muestra un esquema de la antena de hélice de modo axial (inventada por John Kraus en 1946), con los parámetros de diseño. Debido a su alta directividad, polarización circular, ancho de banda amplio y dimensiones no críticas, la antena helicoidal de modo axial esampliamente usada en aplicaciones espaciales.
Para este caso, las frecuencias dentro de +-20% de la frecuencia central producen una directividad de aproximadamente 2,5 y una abertura de haz de 90º entre ceros.
La ganancia de una antena helicoidal depende de varios factores, que incluyen el diámetro de la hélice la cantidad de vueltas de la hélice, el paso o distancia entre vueltas y la frecuencia deoperación. La ecuación que define la ganancia de una antena helicoidal es:

Siendo:
A=ganancia de potencia de la antena en dB
D=diámetro de la hélice en metros
N=cantidad de vueltas (numero entero positivo)
S= paso en metros
λ= longitud de onda en metros
Una antena de hélice típica tiene generalmente desde un mínimo de 3 ó 4 vueltas a un máximo de 20 vueltas y ganancias de potencia deentre 15 y 20 dB.

Se puede determinar la apertura del haz de 3dB para una antena helicoidal con la siguiente ecuación:

Siendo ϴ la apertura del haz en grados.
Partiendo de las ecuaciones anteriores se puede apreciar que para determinado diámetro y paso de una hélice, la ganancia de potencia aumenta en forma proporcional a la cantidad de vueltas y que disminuye la abertura del haz.
Ladirectividad y la relación acial se pueden calcular mediante las siguientes expresiones:

Para una hélice en modo axial la resistencia de radiación vale aproximadamente:

Con una hélice en modo axial es posible cubrir márgenes de frecuencias de casi una octava con una relación axial de la onda radiada y una impedancia de entrada prácticamente...