Atenas helicoidales

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ANTENAS

HELICOIDALES

Autores:

Andrés Herrera

David Laguapillo

Francisco Morales

David Sarabia

Natalia Tituaña

ANTENA HELICOIDAL

Es 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 eométricos 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 (hacia la derecha o hacia la izquierda).

En función de las dimensiones de la hélice existen dos modos básicos de funcionamiento:
✓ El modo normal
✓ El modo axial.

La antena opera en modo normal si el diámetro es pequeño comparado con la longitud de onda, yopera en modo axial si el diámetro es comparable a la longitud de onda.

Un esquema con los modos de radiación se muestra en la siguiente figura:

[pic]

Modos de radiación de una antena helicoidal

En el modo normal de radiación, la antena radía más bien de forma omnidireccional. En el modo axial radía con mayor directividad, además tiene una gran ganancia (sobre 15dB) y su ancho de banda es1.78 veces el ancho de banda del modo normal.

Esta antena esta constituida por un conductor grueso arrollado en hélice; las dimensiones de las espiras son función de la frecuencia en la que están destinadas a funcionar. Esta antena presenta ciertas particularidades: funciona para frecuencias que pueden llegar al 20% en más o menos de aquella para la que está diseñada.

Por otra parte, tienela propiedad de emitir ondas sin polarización definida, es decir, que pueden ser captadas por una antena situada en cualquier posición en un plano vertical perpendicular a la dirección del emisor.

Si se utiliza como antena receptora, recibirá indiferentemente ondas polarizadas verticalmente u horizontalmente. Generalmente se coloca delante de un reflector plano para darle una radiaciónunidireccional.

La antena helicoidal esta alimentada convenientemente con una línea de transmisión coaxial y tierra cuadrada o circular. El helicoide se caracteriza por las siguientes dimensiones definidas gráficamente en la figura:

D = diámetro del helicoide (centro a centro del conductor)
C = perímetro de la circunferencia del helicoide = πD
S = espacio entre vueltas (centro a centro delconductor)
α = ángulo de elevación = tan-1(S / πD)
L = longitud de una vuelta
n = número de vueltas
A = longitud axial = nS
d = diámetro del conductor del helicoide

[pic]

CLASIFICACIÓN DE LA ANTENA HELICOIDAL

Antena helicoidal de modo axial
✓ Hélices de diámetro uniforme
✓ Hélice de longitud arreglada
✓ Hélice de longitud variable
✓ Hélice de diámetro no uniforme
✓Hélice de tapered

Arreglo de antenas helicoidales

[pic]

Antena helicoidal cuadrifilar

[pic]

CARACTERÍSTICAS

Esta antena como todas la verticales tiene un bajo ángulo de disparo, lo que la hace propicia para DX, su tamaño compacto la hace muy práctica, y tiene una ganancia en dB como una antena 1/4 de onda plano-tierra.

Al ser compacta, tiene un factor Q estrecho y por lo tantoun ancho de banda también pequeño,  lo que no le permite trabajar con una baja ROE en toda la banda, además como todas las verticales  tiene una recepción algo ruidosa.

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 50Ohmios de los transmisores con algún tipo de adaptador de impedancia.

Resonancia

La antena hélice es resonante a una frecuencia fundamental

APLICACIONES

❖ Una de las principales aplicaciones sin duda alguna la encontramos en los sistemas de comunicaciones satelitales, tanto para transmisión de datos con la utilización de satélites como para monitoreo de los mismos; por lo que estas...
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