వార్తలు - హెలికల్ యాంటెన్నా: బ్రాడ్‌బ్యాండ్ సర్క్యులర్ పోలరైజేషన్‌కు ఆదర్శవంతమైన ఎంపిక

ఎస్పైరల్ యాంటెన్నాఇది సర్పిలాకార నిర్మాణంతో కూడిన వైర్ యాంటెన్నాకు ఒక సాధారణ ఉదాహరణ. ఇది VHF మరియు UHF బ్యాండ్‌లకు అనువైన బ్రాడ్‌బ్యాండ్ యాంటెన్నా.

హెలికల్ యాంటెన్నా సుమారుగా 30 MHz నుండి 3 GHz ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో పనిచేస్తుంది, ప్రధానంగా VHF మరియు UHF బ్యాండ్‌లను కవర్ చేస్తుంది.

స్పైరల్ యాంటెన్నా నిర్మాణం మరియు పని సూత్రాలు

ఒక కండక్టర్‌ను సర్పిలాకారంలో చుట్టి, దానిని ఫీడ్‌లైన్ ద్వారా గ్రౌండ్ ప్లేన్‌కు అనుసంధానించడం ద్వారా స్పైరల్ యాంటెన్నా ఏర్పడుతుంది. సరళమైన నిర్మాణంతో, ఇది సహజంగా వృత్తాకార ధ్రువణ తరంగాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ఉపగ్రహ రిలే వ్యవస్థల వంటి గ్రహాంతర కమ్యూనికేషన్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

పై పటం ఉపగ్రహ సమాచార ప్రసారం కోసం ఉపయోగించే స్పైరల్ యాంటెన్నా వ్యవస్థను చూపిస్తుంది. ఇటువంటి యాంటెన్నాలకు సాధారణంగా ఆరుబయట సంస్థాపన కోసం విశాలమైన స్థలం అవసరం.

స్పైరల్ యాంటెన్నాలో, హెలిక్స్ ఆకారంలో చుట్టబడిన మందపాటి రాగి తీగ లేదా గొట్టం ఉంటుంది, ఇది ఒక చదునైన లోహపు గ్రౌండ్ ప్లేన్‌తో కలిసి పనిచేస్తుంది. ఈ హెలిక్స్ యొక్క ఒక చివర కోయాక్సియల్ కేబుల్ యొక్క సెంటర్ కండక్టర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, అయితే బయటి కండక్టర్ గ్రౌండ్ ప్లేన్‌కు జతచేయబడి ఉంటుంది.

పై చిత్రం స్పైరల్ యాంటెన్నా యొక్క నిర్మాణాన్ని, దాని భాగాల సవివరమైన దృశ్యంతో వివరిస్తుంది.

స్పైరల్ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ లక్షణాలు ప్రధానంగా హెలిక్స్ వ్యాసం, మలుపుల మధ్య దూరం (పిచ్) మరియు పిచ్ కోణం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.

హెలిక్స్‌కు గీసిన స్పర్శరేఖకు మరియు హెలిక్స్ అక్షానికి లంబంగా ఉండే తలానికి మధ్య గల కోణాన్ని పిచ్ కోణం అంటారు, మరియు దీనిని ఈ క్రింది విధంగా సూచిస్తారు:

ఎక్కడ:

•D అనేది హెలిక్స్ యొక్క వ్యాసం

•S అనేది పిచ్ (ప్రక్కప్రక్క మలుపుల మధ్య కేంద్రం నుండి కేంద్రానికి ఉండే దూరం)

•α అనేది పిచ్ కోణం

ఆపరేషన్ మోడ్

స్పైరల్ యాంటెనాలు రెండు ప్రాథమిక రీతులలో పనిచేస్తాయి:

•సాధారణ మోడ్ (లంబ వికిరణ మోడ్ అని కూడా పిలుస్తారు)

• అక్షసంబంధ మోడ్ (ఎండ్-ఫైర్ మోడ్ లేదా బీమ్ రేడియేషన్ మోడ్ అని కూడా పిలుస్తారు)

ప్రతి విధానం క్రింద వివరంగా వివరించబడింది.

సాధారణ రేడియేషన్ మోడ్‌లో, వికిరణ క్షేత్రం హెలిక్స్ అక్షానికి లంబంగా ఉంటుంది మరియు వికిరణ తరంగం వృత్తాకార ధ్రువణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. తరంగదైర్ఘ్యంతో పోలిస్తే హెలిక్స్ కొలతలు చిన్నవిగా ఉన్నప్పుడు ఈ మోడ్ సాధించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, హెలికల్ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ లక్షణాలను ఒక చిన్న డైపోల్ యాంటెన్నా మరియు ఒక లూప్ యాంటెన్నా కలయికగా పరిగణించవచ్చు.

పై పటం సాధారణ మోడ్‌లో పనిచేస్తున్న స్పైరల్ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ ప్యాటర్న్‌ను వివరిస్తుంది.

ఈ విధానం హెలిక్స్ వ్యాసం D మరియు చుట్ల మధ్య దూరం S ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఈ నిర్వహణ విధానం యొక్క ప్రతికూలతలలో తక్కువ వికిరణ సామర్థ్యం మరియు ఇరుకైన బ్యాండ్‌విడ్త్ ఉన్నాయి; అందువల్ల, దీనిని ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలలో అరుదుగా ఉపయోగిస్తారు.

అక్షసంబంధ మోడ్

అక్షసంబంధ వికిరణ రీతిలో, వికిరణ క్షేత్రం హెలిక్స్ అక్షం వెంబడి ఎండ్-ఫైర్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది, మరియు వికిరణ తరంగం వృత్తాకారంగా లేదా దాదాపు వృత్తాకారంగా ధ్రువీకరించబడి ఉంటుంది. హెలిక్స్ చుట్టుకొలతను ఒక తరంగదైర్ఘ్యం (λ) పరిమాణానికి పెంచినప్పుడు మరియు మలుపుల మధ్య దూరం సుమారుగా λ/4 ఉన్నప్పుడు ఈ రీతిని సాధించవచ్చు. ఈ పరిస్థితులలో, వికిరణ నమూనా అక్షం వెంబడి దిశాత్మక లక్షణాలతో విశాలంగా ఉంటుంది, మరియు సైడ్ లోబ్‌లు అక్షం నుండి ఆఫ్‌సెట్ అయిన కోణాలలో కనిపిస్తాయి.

పై పటం యాక్సియల్ మోడ్‌లో పనిచేస్తున్న స్పైరల్ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ ప్యాటర్న్‌ను వివరిస్తుంది.

యాంటెన్నాను కుడిచేతి వృత్తాకార ధ్రువణ (RHCP) తరంగాల కోసం రూపొందించినప్పుడు, అది ఎడమచేతి వృత్తాకార ధ్రువణ (LHCP) తరంగాలను స్వీకరించదు, మరియు దీనికి విరుద్ధంగా కూడా జరుగుతుంది. ఈ నిర్వహణ విధానం అమలు చేయడానికి సులభం మరియు ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది.

స్పైరల్ యాంటెన్నా యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

• సరళమైన నిర్మాణం మరియు రూపకల్పన చేయడం సులభం

•అధిక దిశానిర్దేశం

• విస్తృత బ్యాండ్‌విడ్త్

• వృత్తాకార ధ్రువీకరణ సామర్థ్యం

• HF మరియు VHF బ్యాండ్‌లకు అనుకూలం

స్పైరల్ యాంటెన్నా యొక్క ప్రధాన అనువర్తనాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

•VHF సిగ్నల్ ప్రసారం మరియు స్వీకరణ కోసం సింగిల్ హెలికల్ యాంటెనాలు లేదా వాటి శ్రేణులు ఉపయోగించబడతాయి

• ఉపగ్రహ మరియు లోతైన అంతరిక్ష పరిశోధక కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది

•బాలిస్టిక్ క్షిపణులు, ఉపగ్రహాలు మరియు భూ కేంద్రాల మధ్య టెలిమెట్రీ లింకులలో ఉపయోగించబడుతుంది

•చంద్రుడు మరియు భూమి మధ్య సమాచార మార్పిడిని స్థాపించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది

• రేడియో ఖగోళశాస్త్ర అనువర్తనాలలో కూడా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది