آنتن مارپیچی (Helical Antenna)، در فیزیک (Physics)
انواع آنتن ها (Antenna) را در آموزش زیر شرح دادیم :
آنتن مارپیچی (Helical Antenna) :
آنتن مارپیچی (Helical Antenna) آنتنی است که از یک سیم به شکل مارپیچ (هلکس) ساخته شده است. این آنتن معمولا روی یک استوانه دی الکتریک پیچیده می شود و توسط یک صفحه زمین در پایه تغذیه می گردد. آنتن مارپیچی بسته به نسبت محیط مارپیچ به طول موج، در دو حالت مختلف کار می کند: حالت نرمال (عمودی) و حالت محوری.
در حالت نرمال (Normal Mode)، ابعاد مارپیچ در مقایسه با طول موج کوچک است (
\[ D \ll \lambda \]و
\[ C \ll \lambda \]). در این حالت، آنتن مانند یک دوقطبی کوتاه بارگذاری شده با سلف عمل می کند و الگوی تشعشعی آن همه جهته و با قطبش خطی است. بهره آن پایین است. این حالت در آنتن های لاستیکی (Rubber Ducky) دیده می شود.
در حالت محوری (Axial Mode)، محیط مارپیچ در حدود یک طول موج است (
\[ C \approx \lambda \]) و گام مارپیچ نیز حدود
\[ \lambda/4 \]است. در این حالت، آنتن در امتداد محور مارپیچ تشعشع می کند و دارای قطبش دایره ای است. بهره آن بالا (بین ۱۰ تا ۲۰ دسی بل) و پهنای باند نسبتا وسیع است. طول کل مارپیچ معمولا چندین طول موج است.
آنتن مارپیچی در حالت محوری، یک آنتن موج رونده محسوب می شود. موج در طول سیم مارپیچ حرکت می کند و با سرعتی کمتر از نور منتشر می شود. این کاهش سرعت باعث می شود که میدان های حاصل از هر دور مارپیچ در جهت محور هم فاز شوند. قطبش دایره ای آن برای ارتباطات ماهواره ای و فضایی بسیار مناسب است، زیرا اثرات چرخش فارادی (Faraday Rotation) در جو را کاهش می دهد.
کاربردهای آنتن مارپیچی شامل مخابرات ماهواره ای (مخصوصا برای ماهواره های مدار پایین)، کنترل از راه دور، و آنتن های با بهره بالا در فرکانس های UHF و بالاتر است. طراحی آن نسبتا ساده است و می توان با تغییر تعداد دور، گام و قطر، فرکانس و بهره را تنظیم کرد.
