Antena Helîkal çi ye?
Anteneke helîks, ku wekî anteneke helîks jî tê zanîn, anteneke têl e ku bi pêçandina têlek an lûleyeke guhêzbar di helîkseke sê-alî de çêdibe. Serê helîksê bi gelemperî bi rêberê navendî yê xeta xwarinê ve girêdayî ye, lê rêberê derve bi rûbereke erdê ya metalîk an jî reflektor ve girêdayî ye.
Geometrîya wê ya cihêreng dihêle ku anten di modên tîrêjê yên cûda de, li gorî têkiliya di navbera pîvanên helîksê û dirêjahiya pêlê ya xebitandinê de, bixebite.
Di nav van modên de,moda eksîyalbi taybetî di endezyariya RF û mîkropêlê de girîng e ji ber ku ew dikare tîrêjên arasteyî, bandfirehiya nisbeten fireh, û polarîzasyona dorhêl peyda bike. Ev taybetmendî antenên helîkal di girêdanên satelîtê, telemetrî, şopandin, ragihandina fezayê, astronomiya radyoyê û sepanên din de ku arasteya antenê dibe ku biguhere bikêr in.
Frekansa xebitandinê ya anteneke helîkal bi yek bandeke sabît ve sînorkirî nîne. Di şûna wê de, ew bi giranî ji hêla pîvanên wê yên fîzîkî yên li gorî dirêjahiya pêlê ve tê destnîşankirin. Ji ber vê yekê, avahiyên helîkal dikarin ji bo pergalên VHF û UHF û her weha serîlêdanên RF û mîkropêlê yên frekanseke bilindtir werin sêwirandin.
Wêne 1. Nimûneya antenên helîk ên ku di pergaleke ragihandinê ya arasteyî de têne bikar anîn.
Pêkhateya bingehîn a anteneke helîk
Anteneke helîk a tîpîk ji çar beşên sereke pêk tê:
- Rêbera helîk
- Balafirê erdê an jî reflektor
- Xala xwarina RF
- Avahiya piştgiriya mekanîkî
Helîks bi gelemperî ji têla sifir, lûle, an materyalek din a guhêzbar tê çêkirin. Seriyek bi guhêra navendî ya xeta veguhestina koaksiyal ve girêdayî ye, di heman demê de guhêra derveyî ya koaksiyal bi elektrîkî bi erdê ve girêdayî ye.
Rûbera erdê dibe alîkar ku arasteya tîrêjê were kontrolkirin û wekî beşek ji avahiya xwarina antenê tevdigere. Di sêwiranên pratîkî de, pîvanên wê dikarin bandorek girîng li ser împedans, performansa pêş-bi-paş, û şêweya tîrêjê ya encam bidin.
Çend parametreyên geometrîk tevgera elektrîkî ya antenê diyar dikin:
- D — Dirêjahiya helîksê
- C — Çerxa yek zivirînê
- S — Mesafeya di navbera zivirînên cîran de
- N — Hejmara zivirînan
- α — Goşeya pitchê
- L — Dirêjahiya eksenî ya tevahî
Çerxa derdorê ev e:
[C=\pi D]
Kulîlka pitch dikare wiha were nîşandan:
[\alpha=\tan^{-1}\left(\frac{S}{\pi D}\right)]
Ev parametre nikarin bi serê xwe werin nirxandin ji ber ku guhertina yek pîvanê împedansa antenê, polarîzasyon, firehiya tîrêjê, qezenc û frekansa xebitandinê diguherîne.
Wêne 2. Avahiya antenna helîksî ya tîpîk bi rêberê helîksî û reflektorê erdê.
Du Modên Sereke yên Radyasyonê
Yek ji taybetmendiyên herî balkêş ên anteneke helîk ew e ku heman avahiya bingehîn dikare li gorî mezinahiya wê ya elektrîkî şêweyên tîrêjê yên pir cuda hilberîne.
Du modên xebitandinê yên ku bi gelemperî têne nîqaş kirin ev in:
- Moda normal
- Moda eksîyal
Dema hilbijartin an sêwirandina anteneke helîk, têgihîştina cudahiya di navbera van her du modan de pir girîng e.
Antena Helîkal a Moda Normal
In moda normal, diametera giştî û mesafeya helîksê li gorî dirêjahiya pêlê ji hêla elektrîkî ve piçûk e.
Tîrêj bi giranî bi awayekî perpendîkular li ser eksena helîksê tê rêve kirin, ne li ser wê. Reftara elektromagnetîk dikare wekî tevlîheviyek ji qadên ku ji hêla dîpolek elektrîkê ya kurt û xeleka piçûk ve têne hilberandin were fam kirin.
Li gorî geometrîya helîksê, goşeya pitchê, rêzkirina xwarinê, û arasteya çavdêriyê, polarîzasyona ku çêdibe dikare xêzikî, elîptîk, an jî di hin sêwirandinan de nêzîkî dorhêlî be.
Helîksên moda normal bi gelemperî kompakt in, lê pîvanên wan ên elektrîkî yên piçûk dibin sedema berxwedana tîrêjê ya nisbeten kêm. Ev dikare bibe sedema karîgeriya tîrêjê ya kêmtir û bandfirehiya fireh a tengtir ji sêwirana moda eksenî.
Ji ber vê yekê ew kêrhatî ne dema ku mezinahiya antenê sînordariyek mezin be û qezenca pir zêde ne hewce be.
Wêne 3. Nimûneya tîrêjê ya wêneyî ya anteneke helîk a moda normal.
Antena Helîkal a Moda Aksiyal
Ewmoda eksîyal, ku carinan jê re moda agirê dawî tê gotin, konfigurasyona ku pir caran bi antenên helîk ên performansa bilind ve girêdayî ye.
Di vê modê de, enerjiya elektromagnetîk bi piranî li ser eksena helîksê tê belavkirin, û tîrêjek arasteyî çêdike.
Dizaynek moda eksîyal a tîpîk dorhêleke helîksê ya ku bi qasî yek pêlê tê berawirdkirin bikar tîne:
[C \nêzîkî \lambda]
Mesafeya zivirandinê pir caran li dora vê ye:
[S \nêzîkî 0.2\lambda \text{ heta } 0.3\lambda]
bi qasî çaryeka dirêjahiya pêlê xala destpêkê ya hevpar e.
Ji bo gelek sêwiranên moda eksenî yên kevneşopî, goşeyên pitchê yên li dora 12°–14° bi gelemperî têne bikar anîn.
Di bin şert û mercên geometrîkî yên guncaw de, zeviyên ku ji hêla zivirînên li pey hev ve têne çêkirin bi awayekî avaker li ser eksena helîksê têne hev. Ev yek tîrêjek arasteyî bi hev re digel polarîzasyona dorhêl an jî nêzîkî dorhêl çêdike.
Hejmara zivirînan bandorê li performansa antenê jî dike. Zêdekirina hejmara zivirînan bi gelemperî dikare rêwerz û qezencê zêde bike dema ku tîrêjê sereke teng dike, her çend sêwiranên pratîkî divê dirêjahiya mekanîkî, windabûna rêber, hevahengiya împedansê, û sînorkirinên sazkirinê jî li ber çavan bigirin.
Wêne 4. Nimûneya tîrêjên antenên helîk ên moda eksenî yên bi tîrêjek sereke ya arastekirî.
Polarîzasyona Dorhêl a Destê Rast û Çep
Yek ji avantajên sereke yên anteneke helîk a moda eksenî şiyana wê ya xwezayî ye ku polarîzasyona dorhêl çêbike.
Li gorî rêça pêçandinê û rêça tîrêjê, helîks dikare ji bo hilberandina yek ji van were sêwirandin:
- RHCP — Polarîzasyona Dorhêl a Destê Rastê
- LHCP — Polarîzasyona Dorhêl a Çepê
Polarîzasyona dorhêlî bi taybetî kêrhatî ye dema ku arasteya nisbî ya di navbera antenên veguhezkar û wergirtî de nikaribe sabît bimîne.
Bo nimûne, peyk, keştîyên fezayî, platformên hewayî, pergalên zivirî, û alavên ragihandinê yên mobîl dikarin bi berdewamî arasteya xwe biguherînin. Anteneke bi polarîzasyona dorhêlî dikare hesasiyeta girêdana ragihandinê li hember vê guherîna goşeyî kêm bike.
Lihevhatina polarîzasyonê hîn jî girîng e. Anteneke RHCP bi awayekî îdeal bi anteneke RHCP re têkilî datîne, lê anteneke LHCP bi gelemperî divê bi anteneke LHCP re were hevber kirin. Polarîzasyonên dorhêl ên dijber dikarin bibin sedema windabûna polarîzasyonê ya girîng.
Ji bo nirxandina endezyariyê,rêjeya eksîyalbi gelemperî ji bo danasîna kalîteya polarîzasyona dorhêlî tê bikar anîn. Pêleke îdeal a bi polarîzasyona dorhêlî xwedî rêjeyek mîhwerî ya 0 dB ye, lê antenên pratîkî yên bi polarîzasyona dorhêlî pir caran li gorî hewcedariyek rêjeya mîhwerî ya diyarkirî li seranserê frekans û rêza goşeyî ya xwestî têne nirxandin.
Faktorên ku Bandorê li Performansa Antena Helîkal dikin
Reftara anteneke helîk bi geometrîya wê ve girêdayî ye.
Parametreyên sêwirana girîng ev in:
Çerxa Helixê
Têkiliya di navbera dorhêl û dirêjahiya pêlê de roleke sereke dilîze di destnîşankirina ka anten di moda normal an moda eksîyal de dixebite.
Mesafeya Zivirînê
Mesafe bandorê li têkiliya qonaxa di navbera herikînên li ser zivirînên cîran dike û ji ber vê yekê bandorê li arasteya tîrêjê, împedans û polarîzasyonê dike.
Goşeya Pîvanê
Goşeya pitchê rave dike ka helîks çiqas bilez li ser eksena xwe pêşve diçe. Ew parametreyek girîng e ji bo parastina tevgerîna moda eksena stabîl.
Hejmara Zivirînan
Zêdebûna zivirandinê bi gelemperî vebûna elektrîkê zêde dike û dikare rasterastiyek bilindtir peyda bike, lê ew di heman demê de dirêjahiya antenê û tevliheviya mekanîkî jî zêde dikin.
Balafirê Erdê
Mezinahî û şeklê reflektorê bandorê li ser şêweya tîrêjê ya pêş, împedans û tîrêjê ya paşve dike.
Lihevhatina Xwarin û Împedansê
Tewra bi pîvanên helîksê yên rast jî, hevahengiya împedansa nebaş dikare hêza vegerandin zêde bike û performansa antenê ya hatî çêkirin kêm bike. Ji ber vê yekê, sêwiranên pratîkî hewce ne ku windabûna vegerê an VSWR bi taybetmendiyên tîrêjê re binirxînin.
Şêweya Tîrêjê û Qezenckirinê
Di moda eksîyal de, anteneke helîksî tîrêjeke sereke çêdike ku bi qasî li ser eksena helîksê navendî ye.
Her ku dirêjahiya elektrîkî û hejmara zivirînan zêde dibe, tîrêjê sereke bi gelemperî tengtir dibe û rasterastiya antenê zêde dibe. Lobên alî jî dikarin xuya bibin, nemaze di avahiyên dirêjtir an ne-çêtirînkirî de.
Ji ber vê yekê, divê anten tenê bi qezencê neyê nirxandin. Endezyar bi gelemperî çend taybetmendiyan bi hev re li ber çavan digirin:
- Qezenc
- Qezencên hatine bidestxistin
- Firehiya tîrêjê ya nîv-hêzê
- Rêjeya eksî
- VSWR an jî windabûna vegerê
- Rêjeya pêş-bi-paş
- Asta loba alî
- Paqijiya polarîzasyonê
- Karîgeriya tîrêjê
Ev kombînasyona parametreyan wêneyek pir bêkêmasîtir a performansa antenê ji nirxek qezencê ya yekane peyda dike.
Awantajên Antenên Helîkal
Antenên helîk çend avantajên endezyariyê yên kêrhatî pêşkêş dikin:
- Avakirina mekanîkî ya nisbeten hêsan
- Kapasîteya polarîzasyona dorhêlî ya xwezayî di moda eksenî de
- Bandwidtha xebitandinê ya kêrhatî
- Performansa rêwerzê ya baş
- Geometrîya pîvanbar ji bo rêzeyên frekansên cûda
- Pêkanîna RHCP an LHCP ya nerm
- Ji bo antenên takekesî an jî rêzikên antenê minasib e
Sînorkirinên Sêwiranê
Her weha çend faktor hene ku divê werin hesibandin:
- Sêwiranên moda eksenî dibe ku dirêjahiya fîzîkî ya girîng hewce bike
- Qezenceke bilindtir bi gelemperî bêtir zivirandin û ji ber vê yekê anteneke dirêjtir hewce dike.
- Performans bi giranî bi rastbûna geometrîkî ve girêdayî ye
- Pîvanên erdê bandorê li taybetmendiyên tîrêjê dikin
- Pêdivî ye ku hevahengiya xwarinê bi rêkûpêk were sêwirandin
- Piştgiriya mekanîkî di hejmarên zivirînên bilind de girîngtir dibe
- Hestên dijber ên polarîzasyona dorhêlî dikarin windabûna nelihevhatina polarîzasyonê ya bilind çêbikin.
Serlêdanên Tîpîk
Antenên helîk di rêzek fireh ji sîstemên RF de têne dîtin, di nav de:
- Ragihandina bi satelîtê
- Telemetrî û şopandina keştîyên fezayî
- Ragihandina îstasyona erdê
- Astronomiya radyoyê
- Sîstemên ragihandinê yên hewayî û fezayî
- Telemetrîya RF
- Girêdanên VHF û UHF yên rêwerzkirî
- Hestkirina ji dûr ve
- Pîvandin û lêkolîna antenê
- Ceribandinên polarîzasyona dorhêlî
- Testkirina pergala ragihandinê
Çima Antenên Helîkal di Endezyariya RF de Girîng in
Antena helîk mînakek pir baş e ku nîşan dide ka geometrîya antenê çawa tevgera elektromagnetîk kontrol dike.
Bi guhertina parametreyên wekî dorhêl, mesafeyê, goşeya pitchê, û hejmara zivirînan, endezyar dikarin ji radyatorek fireh a kompakt ber bi antenek arastekirî ya bi polarîzasyona dorhêlî ve biçin.
Ev têkiliya di navbera geometrîya fîzîkî û performansa elektrîkê de jî girîng e dema ku teknolojiyên antenna yên pêşketîtir ên wekî antenên qornê yên bi polarîzasyona dorhêlî, rêzikên antenna, antenên satelîtê, antenên pîvandinê yên fireband, û pergalên ragihandinê yên mîkropêlê têne lêkolîn kirin.
RF MISO anten û pêkhateyên mîkropêlê ji bo ceribandina RF, ragihandin, radar, pîvandina antenê, û sepanên entegrasyona pergalê pêş dixe. Fêmkirina avahiyên bingehîn ên antenê yên wekî antenên helîkal alîkariya endezyaran dike ku parametreyên girîng ên wekî rêjeya frekansê, qezenckirin, polarîzasyon, rêjeya eksenî, firehiya tîrêjê, VSWR, û qaliba tîrêjê çêtir binirxînin.
Ji bo bêtir agahdarî li ser antennayan, ji kerema xwe serdana bikin:
Dema şandinê: Tebax-07-2026
