Berita - Antena Heliks: Pilihan Ideal untuk Polarisasi Bulat Jalur Lebar

AAntena Lingkaranmerupakan contoh tipikal antena wayar, yang dicirikan oleh strukturnya yang berbentuk lingkaran. Ia merupakan antena jalur lebar yang sesuai untuk jalur VHF dan UHF.

Antena heliks beroperasi pada julat frekuensi kira-kira 30 MHz hingga 3 GHz, terutamanya meliputi jalur VHF dan UHF.

Pembinaan dan Prinsip Kerja Antena Spiral

Antena Lingkaran dibentuk dengan menggulung konduktor ke dalam bentuk lingkaran dan menyambungkannya ke satah tanah melalui talian suapan. Dengan struktur yang ringkas, ia secara semula jadi menghasilkan gelombang terkutub bulat dan digunakan secara meluas dalam komunikasi luar angkasa seperti sistem geganti satelit.

Rajah di atas menunjukkan sistem Antena Lingkaran yang digunakan untuk komunikasi satelit. Antena sedemikian biasanya memerlukan ruang pemasangan luar yang luas.

Antena Spiral terdiri daripada gegelung dawai kuprum tebal atau tiub yang dibentuk menjadi heliks, yang berfungsi bersama-sama dengan satah pembumian logam rata. Satu hujung heliks disambungkan kepada konduktor tengah kabel sepaksi, manakala konduktor luar dipasang pada satah pembumian.

Imej di atas menggambarkan struktur Antena Spiral, dengan pandangan terperinci tentang komponennya.

Ciri-ciri sinaran Antena Spiral ditentukan terutamanya oleh diameter heliks, jarak antara lilitan (pitch), dan sudut pitch.

Sudut pic ditakrifkan sebagai sudut antara tangen kepada heliks dan satah normal kepada paksi heliks, dan diberikan oleh:

Di mana:

•D ialah diameter heliks

•S ialah pic (jarak tengah ke tengah antara pusingan bersebelahan)

•α ialah sudut pic

Mod Operasi

Antena Spiral beroperasi dalam dua mod utama:

•Mod Normal (juga dikenali sebagai mod sinaran serenjang)

•Mod Paksi (juga dikenali sebagai mod hujung tembakan atau mod sinaran pancaran)

Setiap mod diterangkan secara terperinci di bawah.

Dalam mod sinaran biasa, medan sinaran adalah berserenjang dengan paksi heliks, dan gelombang sinaran terkutub secara bulat. Mod ini dicapai apabila dimensi heliks adalah kecil berbanding dengan panjang gelombang. Dalam kes ini, ciri sinaran antena heliks boleh dianggap sebagai gabungan antena dipol pendek dan antena gelung.

Rajah di atas menggambarkan corak sinaran Antena Lingkaran yang beroperasi dalam mod biasa.

Mod ini ditentukan oleh diameter heliks D dan jarak antara lilitan S. Kelemahan mod operasi ini termasuk kecekapan sinaran yang rendah dan lebar jalur yang sempit; oleh itu, ia jarang digunakan dalam aplikasi praktikal.

Mod Paksi

Dalam mod sinaran paksi, medan sinaran mempamerkan ciri-ciri hujung tembakan di sepanjang paksi heliks, dan gelombang sinaran terkutub secara bulat atau hampir bulat. Mod ini dicapai apabila lilitan heliks ditingkatkan kepada susunan satu panjang gelombang (λ) dan jarak antara lilitan adalah lebih kurang λ/4. Di bawah keadaan ini, corak sinaran adalah luas di sepanjang paksi dengan ciri-ciri arah, dan cuping sisi muncul pada sudut yang diimbangi dari paksi.

Rajah di atas menggambarkan corak sinaran Antena Spiral yang beroperasi dalam mod paksi.

Apabila antena direka bentuk untuk gelombang terkutub bulat sebelah kanan (RHCP), ia tidak akan menerima gelombang terkutub bulat sebelah kiri (LHCP), dan sebaliknya. Mod operasi ini mudah dilaksanakan dan lebih biasa digunakan dalam aplikasi praktikal.

Kelebihan utama Antena Spiral adalah seperti berikut:

•Struktur ringkas dan mudah direka bentuk

•Direktiviti tinggi

•Jalur lebar yang luas

•Mampu melakukan polarisasi bulatan

•Sesuai untuk jalur HF dan VHF

Aplikasi utama Antena Spiral adalah seperti berikut:

•Antena heliks tunggal atau susunannya digunakan untuk penghantaran dan penerimaan isyarat VHF

•Digunakan secara meluas dalam sistem komunikasi satelit dan prob angkasa lepas

•Digunakan dalam pautan telemetri antara peluru berpandu balistik, satelit dan stesen bumi

•Digunakan untuk mewujudkan komunikasi antara Bulan dan Bumi

•Juga memainkan peranan penting dalam aplikasi astronomi radio