Bu tip anten, dijital karasal televizyon sinyallerinin uzun mesafeli alımı için çok uygundur. Ürünün sadeliği büyüleyici; yalnızca iki ana parça var: kar küreğinden yapılmış bir reflektör ve güç teli bobininden yapılmış bir spiral. Tek bir lehimli bağlantı yok, her şey vidalanmış ve bükülmüş. Karmaşık eşleştirme öğeleri yoktur. Ancak tasarımın kazancı 10 dB'in üzerine çıkıyor ve bu da bazı durumlarda amplifikatör olmadan kullanılmasına olanak tanıyor. Şehrin dışından dijital televizyon sinyalini amplifikatörsüz bu antenle aldım.
Herhangi bir desimetrelik antenin dijital yayın kanalı için uygun olduğunu, farkın sadece alım aralığında olacağını hatırlatmak isterim. Ancak her anten maksimum kazanımı ve tam olarak istenen frekansta eşleşmeyi sağlayamaz. Bir anten ne kadar karmaşık olursa olsun, alınan frekans aralığının tamamında düşüşler ve kazanç zirveleri vardır.
İlk kozmonot Yuri Gagarin'in uçuşunu izleyen spiral antenlerdi.Spiralleri yönlendiren ilk Sovyet ay gezicileri Ay'ın yüzeyini sürdüğünde, aynı uzay antenini yapmayı hayal ettim.
 |
| Fotoğraf 2. |
Bitmemiş bir işten daha kötü bir şey yoktur. Temel olarak tüm sarmal anten türlerinden en basitini seçiyorum. Tek başlangıçlı, spiral, silindirik (bazen konik), düzenlidir, yani sabit bir sarma adımına veya dönüşler arasında aynı mesafeye sahiptir. Dolayısıyla antenin adı zaten tasarımından bahsediyor. Bu tam olarak Kraus J.D. tarafından ilk önerilen tasarımdır.
"Helisel ışın anteni". – “Elektronik”, 1947. V 20, N 4. R. 109.
Radyo amatörleri için en iyi referans kitabını tavsiye ederim "Antenler", baskı 11, cilt 2. Yazar Karl Rothhammel. Kitap neredeyse tüm anten türleri için birçok pratik materyal içermektedir. Özellikler, parametreler, pratik hesaplamalar, öneriler.
Bu yayından sarmal antenin özelliklerini sunuyorum.
 |
| Pirinç. 1. |
Bölgenizde dijital yayının hangi frekansta olduğunu öğrenmeniz ve bu frekansın değerini metreye çevirmeniz gerekiyor. Metre cinsinden dalga boyu = 300/F (MHz cinsinden frekans).
İki dijital paketin Moskova yayın frekansları için, 57 cm lambda dalga boyuna karşılık gelen ortalama 522 MHz frekansını seçtim, bu durumda dönüşün çapı D = 17,7 cm, dönüşler arasındaki mesafe ise 13,7 cm, ekrandan dönüşe olan mesafe 7,4 cm, ekran genişliği ise 35 cm olmalıdır.
Bir ekran (reflektör) olarak, karın ağırlığı altında sürekli bükülen, güzel, parlak paslanmaz çelikten yapılmış yanlış bir kar küreğine ihtiyacım vardı. Uygulama, reflektörün yuvarlak olması gerekmediğini ve bir karenin kenarını spiral dönüşün iki çapından daha fazla yapmanın bir anlamı olmadığını gösteriyor, spirali yaklaşık 2 mm çapında bir ağ güç kablosundan yaptım, radyo dalgaları için şeffaf olduğundan ve bakır tel dış ortamın etkisi altında oksitlenmediğinden, izolasyonunu çıkarmadan çekirdeklerinden birini kullanarak. Uygulamada telin kalınlığının teorik olandan neredeyse 5 kat daha az olduğu ortaya çıktı, bu nedenle anten menzilinin dar olduğu ortaya çıktı. UHF aralığında, anten yalnızca birkaç analog televizyon istasyonunu iyi bir şekilde alacaktır, ancak frekans açısından yakınlarda bulunan iki dijital paket, amplifikasyon bandına iyi uyum sağlayacaktır. Ayrıca konnektörlü 75 Ohm'luk bir koaksiyel kabloya da ihtiyacınız olacak. Özellikle antenin amplifikatörü yoksa, kablonun uzunluğuna fazla kapılmanızı önermiyorum, çünkü her metrede 0,5 ila 1 dB kazanç kaybı olur ve uzun bir kablo, bir eşleştirme cihazı gerektirecektir. Tasarımımda 3 metre kablo kullandım.
 |
| Pirinç. 2. |
Tek yapmanız gereken spirali sarmak, kabloyu spiral iletkene bağlamak ve hepsini küreğin bıçağına bağlamak. Ancak spiral teli sabitlemek için gerekli çapta bir dielektrik silindirim yoktu ve bu nedenle çerçeve olarak çıtalar ve bir kuru kontrplak levha kullandım ve antenin boyutlarını taslaktan üzerine aktardım. Çıtalar ve kontrplak yerine kürek sapları kullanılsaydı daha serin olurdu, ancak ben yalnızca düzeni oluşturdum ve her şeyi kontrplak üzerinde yapmak benim için uygun oldu. Kabuk telle sarılmaya başladığında ev yapımı ürün bir uçağın gövdesine benziyordu. Daha önce istediğim gibi bakır borudan bobinleri bükmeye başlarsam dışarıdan daha az zararsız görünüyordu. Daha önce de söylediğim gibi, böyle bir anteni, radyo dalgalarına karşı şeffaf, yumuşak çatı, andulin veya arduvazdan yapılmış bir çatıya sahip bir evin sırtının altına gizlemek uygundur.
 |
| Fotoğraf 3. Anten düzeninin test edilmesi. |
Anteni test etmek için, ev yapımı ürünü tavana yaklaştırmak için bir merdiven kullandığım çatı katı odasını kullandım. Bu yerde daha önce 35 dB amplifikatörlü aşamalı bir döngü ve 30 dB amplifikatörlü bulunması zor bir iç mekan anteni çalışıyordu. Test yeri de. Ostankino'nun 90 km doğusunda Vladimir bölgesi. Artık burada amplifikatör olmadan spiral bir anten çalışıyor. Televizyon merkezini şöyle "görüyor": fıçı tahtası, cam elyafı, 10 cm bazalt yünü, kaplama tahtaları, OSB kontrplak, altlık halısı, yumuşak çatı terazileri ve farklı uzunluklarda bir sürü çivi. Geriye kalan tek şey onu daha da yükseğe sabitlemek, evin sırtının altına ya da parçalara ayırın, çünkü bu sadece düzen.
 |
| Fotoğraf 5. Öncekilerin boyutu ve aralığı anten tasarımları neredeyse aynıdır. |
Antenin parametrelerini iyileştirmek için, 180 Ohm anten direncinden 75 Ohm dirençli koaksiyel kabloya geçiş sağlayan bir transformatör olan bir eşleştirme cihazı kullanmaktan zarar gelmez. Bu, ekrana doğru genişleyen, üçgen şeklinde ince bir bakır levhadır. Plakanın montaj yerini ve boyutlarını iki plastik mandal kullanarak deneysel olarak seçtim. Evde bu, anteni görüntünün "karlı" olacağı daha düşük bir seviyeye indirerek bir TV kullanılarak kolayca yapılabilir. Analog bir sinyal alırken, dijital pakete yakın frekansta ses kanalındaki gürültü seviyesini azaltarak plakayı çevirerek ve kulakla hareket ettirmek, konumunu belirlemek gerekir. Daha sonra lehimleyin.
Şeklinin saçmalığına rağmen bu antenin bir avantajı var. Yıldırım çarpmasından sonra sıklıkla çöken bir amplifikatörü yoktur. Uygulamada, yıldırımın çarptığı havai elektrik direğinden 30 metre uzakta bulunan dış mekan antenlerinde, fırtına sırasında amplifikatörler iki kez arızalandı. Evin çatısının altında, deşarj direğinden altı metre uzakta bulunan anten için herhangi bir amplifikatör arızası vakası kaydedilmedi.Amplifikatörün güç kaynağı, genellikle her zaman enerji verildiğinden ve sınırlı bir kaynağa sahip olduğundan arızalanabilir.
Diğer bir avantaj ise amplifikatörlü bu antenin menzilinin daha büyük olmasıdır, ne kadar uzun olacağını kendiniz kontrol edin.
Ek. Anten tasarımının değiştirilmesi.
Bu yıl (2015), tel yerine 16 mm çapında metal-plastik bir tüp (metal-plastik) kullanarak sarmal antenin ev yapımı tasarımını geliştirmeye karar verdim. Daha önce monte edilmiş antenler zaten benzer bir işlemden geçmiş ve gözle görülür şekilde yükselmiştir. Spiral antende de bir iyileştirme yapıldı ama yanılmayın, sinyal seviyesindeki artış sadece yüzde 10 oldu ve sinyal kalitesi de aynı yüzde 100 seviyesinde kaldı.
 |
| Fotoğraf 7. Eski anten. |
 |
| Fotoğraf 8. Tasarım değişiklikleri. |
Uzun zamandır malzeme olarak tüp kullanarak anten yapmak istiyordum. Kaçak içkiye olan benzerlik hala yüksek maliyet nedeniyle durduruldu. Ancak malzeme bulundu ve basit antenler üzerinde zaten test edildi. Her tarafı plastikle kaplanmış, yüksek kaliteli alüminyumdan yapılmış bu bükülmesi kolay boru, su borularının döşenmesi için tüm inşaat pazarlarında satılmaktadır.
 |
| Fotoğraf 10. Yeni tasarım. |
 |
| Fotoğraf 9. Banka - mandrel. |
Ekonomik
anten hesaplaması.
Bu karmaşık hesaplamayı, Moskova bölgesinin tam eteklerinde bulunan "Ev İçin Her Şey" mağazasına gittiğimde ve 45 ruble fiyatta metal plastik gördüğümde yapmak zorunda kaldım. Dalga boyu, yayın frekansları, daire uzunluğu, dönüş sayısı, anten kazancı….
Kasada 4 metreyi ağzımdan kaçırarak projenin ekonomik kısmını özetledim. Antenin maliyeti bir şişe votkanın asgari tüketim maliyetini aşmamalıdır.
Anten hesaplaması.
Tamamen ekonomik nedenlerden dolayı, önceki ev yapımı telden yarım tur daha az, 6,5 tur olduğu ortaya çıktı. Ayrıca dönüşler arasında dalga boyunun dörtte birine eşit bir mesafe aldım. Benzer şekilde, bir dönüşün uzunluğunu hesapladım, ancak pratik nedenlerden dolayı, basit döngü antenleri yapma konusunda zaten deneyimim olduğu için, metal plastiğin frekansa bağımlılığını düzelterek dönüşün uzunluğunu 1,5 cm azalttım. Ayrıca, ayarlanan dönüş uzunluğunu 3,14'e bölerek mandrelin çapını da hesapladım. Borunun kalınlığı dikkate alındığında mandrelin çapı 8 mm daha küçüktü.
Ayarlama.
Ev yapımı bir SWR ölçer ile SWR'nin (duran dalga oranı) ölçülmesinden oluşuyordu. Başlangıçta eski bir ev yapımı olanı ölçtüm. Garip bir şekilde, cihaz 50 Ohm'luk bir yükle (SWR = 1,5) mükemmel uyum iddia etti. Ancak değiştirilmiş antenle, tuvalin kenarından güç verildiğinde her şey çakıştı. Ancak yapıcı bir şekilde, daha sonra merkezdeki kabloyu kullandım ve SWR 2'ye düştü. Basit bir ev yapımı SWR ölçer, dijital yayın frekanslarına ayarlanmış ev yapımı bir jeneratörle birleştiğinde çok faydalı olduğu ortaya çıktı. Onun yardımıyla, yalnızca antenin SWR'sini belirlemekle kalmayıp, aynı zamanda her dönüşte tencere kapağının yaklaşımına mikroampermetre iğnesini sallayarak tepki verdiğinde performansını da kontrol edebildim.
Sonuçlar.
Tasarım değişikliği, antenin yarım tur daha az olmasına rağmen kazançta yüzde 10'luk bir artış sağladı. Genel olarak, analog modda çalışan, 12 yönetmen ve belirtilen kazancı en az 26 dB olan bir amplifikatör içeren bir "dalga kanalı" anteninden (Uda-Yagi) daha kötü olmayan UHF aralığındaki programları alır. Her iki anten de aynı koşullarda yerden aynı seviyede bulunur. Tek fark, satın alınan bir antenin, havadan dijital bir sinyal alırken çalışmasının, hava durumuna ve günün saatine bağlı olması, karakteristik bir vaklama sesi ve televizyonun donması ile radyo dalgalarının geçişindeki bozulmayı simüle etmesidir. resimler ve hatta görüntülerin tamamen yokluğu. Ev yapımı bir antenle radyo alımı her zaman sabittir.
Ancak genel olarak bu tasarımdan memnun değildim çünkü yalnızca boyutlarına ve harcanan paraya bağlı olarak ondan daha fazlasını bekliyordum. Bu sarmal antenin önceki tasarımla karşılaştırılması karasal dijital televizyonu almak için ev yapımı anten, Aynı malzemeden yapılmış, aynı çaptaki iki fazlı halkadan oluşan bu halkaları alım seviyeleri açısından karşılaştırdığımda önemli bir kazanç bulamadım.
İki fazlı halka ve spiral şeklinde bükülmüş altı halka, 6 dB ve 10 dB'lik teorik kazanç sağlar. Açık havada iki halka ve çatının altında 6,5 halka, yerden aynı seviyede ve yüzde olarak hemen hemen aynı kazanç seviyesinde. Belki çatı 4 dB'lik farkı absorbe etmiştir ya da belki bu farkı fark etmek gerçekten zordur? Aynı zamanda bu bobini sokağa maruz bırakmayın, böylece konuyu gereksiz konuşmalara açmayın.
Kalbimi mi kaybettim? HAYIR! Amatör radyoculuk keyif kaynağıdır. Amatör radyoyu ele alın, ilginç. Belki sonuçlarınız daha iyi olacaktır.
Büyük olasılıkla bu spiral antene geri döneceğim çünkü “dalga kanalı” anteni hava almayı bıraktığında uykuya dalmadı.
3.1. Radyo mühendisliğinin gelişme sürecinde, çok geniş bir frekans aralığında çalışacak ve üstelik herhangi bir ayar gerektirmeden çalışacak şekilde tasarlanmış anten besleyici cihazlara giderek daha fazla ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tür anten besleyici cihazlarının frekans bağımsızlığı, elektrodinamik benzerlik ilkesine dayanmaktadır.
Bu prensip, dalga boyundaki bir değişikliğe antenin aktif bölgesinin doğrusal boyutlarında doğrudan orantılı bir değişiklik eşlik ederse antenin ana parametrelerinin (örüntü ve giriş empedansı) değişmeden kalmasıdır. Bu koşul karşılanırsa anten sınırsız bir dalga aralığında frekanstan bağımsız olabilir. Bununla birlikte, yayılan yapının boyutları sınırlıdır ve herhangi bir antenin çalışma dalga boyu aralığı da sınırlıdır.
Bu anten grubundan düz aritmetik ve eş açılı spiraller ile logaritmik periyodik antenleri ele alacağız.
Şekil 4.
3.2. Aritmetik spiral, metal bir elek içindeki düz metal şeritler veya yarıklar şeklinde yapılır (Şekil 4). Bu spiralin kutupsal koordinatlardaki denklemi
O kutbundan ölçülen yarıçap vektörü nerede; a, kutup açısının her bir birim artışı için yarıçap vektörünün artışını karakterize eden bir katsayıdır; b yarıçap vektörünün başlangıç değeridir.
Spiral iki yönlü, dört yönlü vb. olabilir. Spiral iki yönlü ise, o zaman kesikli çizgilerle gösterilen bant (yuva) / için açı sıfırdan sayılır ve bant için //, 180°'den itibaren düz çizgilerle gösterilmiştir, yani Spiral, birbirine göre 180° döndürülmüş tamamen aynı şeritlerden oluşur.
Bandın başlangıç noktaları /, ve ile gösterdiğimiz yarıçap vektörlerine karşılık gelir. Bu nedenle bandın genişliği. Bir devrim tanımladıktan sonra bant, yarıçap vektörünün başlangıçtan büyük olduğu D konumunu alır. Bu ВD segmentine iki bant ve iki boşluk yerleştirilir ve genişlikleri aynıysa buradan katsayıyı belirleriz.
3.3. Spiral güç kaynağı, Şekil 2'deki gibi antifaz olabilir. 4 veya faz içi. İlk durumda, bantları besleyiciye bağlayan A, B terminallerinden geçen akımlar zıt fazlara sahiptir. Banttaki mevcut yol, banttakinden // yarım tur daha büyüktür. Örneğin, CD bölümünde, bant // yarım tur tanımlayarak düşer ve bant / - bir tur, EF bölümüne - sırasıyla bir buçuk ve iki tur vb. Spiral açıldıkça dönüş artar, bantlardaki akımların fazlarının farklılığı artar. Dönüşün ortalama çapını belirledikten sonra yarım dönüşün uzunluğuna karşılık gelen faz kaymasını buluruz:
Buna eşit bir başlangıç kaymasını eklersek
İkinci terim nedeniyle açı farklıdır ve bu koşullar altında bantlar arasındaki boşluk dalga boyuna göre küçük olsa bile elektromanyetik dalgalar yayılır.
Spiralin yalnızca her iki şeridin bitişik elemanlarının akımlarının aynı fazda olduğu kısmı yoğun bir şekilde yayılır:
Değiştirme yaparak, ilk “rezonans” halkasının ortalama çapını ve bu halkanın çevresini buluyoruz, ikincinin ortalama çapı ve çevresi ( k=2), üçüncü ( k=3) vb. "Rezonans" halkaları sırasıyla üç, beş, ... kat daha büyüktür. Radyo dalgalarının bir spiral tarafından yayılması, akımın başlangıcından sonuna kadar büyük bir zayıflamaya neden olduğundan, o zaman yalnızca ilk rezonans halkası yoğun bir şekilde yayılır ve geri kalanı, spiralin dış kısmı, olduğu gibi, "kesilmiştir" (yayılan akımların kesilmesi olgusu).
3.4. Sarmalın aktif kısmı başka bir nedenden dolayı büyük ilgi görüyor. Radyasyonun neden olduğu akımın zayıflaması o kadar büyüktür ki, spiralin ucundan neredeyse hiç yansıma olmaz, yani spiraldeki akım, ilerleyen dalgalar kanununa göre dağıtılır. Ayrıca birinci rezonans halkasının çevresi dalga boyuna eşittir. Bu tür koşullar altında, paragraf 1'de gösterildiği gibi, dönen polarizasyonlu eksenel radyasyon meydana gelir ve bu durumda en çok arzu edilen şey budur.
Spiralin çapı, aralığın maksimum dalgasında ilk "rezonans" halkasının () korunacağı kadar büyük olmalıdır ve dalga boyu azaldıkça, bu halka, hala tamamen etrafına yerleştirilinceye kadar () kadar küçülmelidir. güç ünitesi. Sonra içinde birinci “rezonans” halkasının ortalama çevresinin dalga boyuna oranı sabit kalır ve böylece antenin yön özelliklerini geniş bir dalga aralığında muhafaza etmenin ana koşulu karşılanır Doğru, aritmetik spiralin yönü küçüktür (60 ... 80°), çünkü esas olarak spiralin yalnızca ortalama çevreye sahip olan kısmı dalgaların yayılmasına dahil olur.
Bir menzil anteni elde etmenin ikinci koşulu - giriş empedansının sabitliği - burada spiralin ilerleyen bir akım dalgası modunda çalışması gerçeğiyle elde edilir. Bu direnç aktiftir (100-200 Ohm). Koaksiyel bir besleyiciden (Ohm) güç verildiğinde eşleştirme, kademeli veya düz bir transformatör kullanılarak gerçekleştirilir.
3.5. Spiral, ekseninin her iki yanından yayılır. Anteni tek yönlü hale getirmek için, diğer tarafı metalize edilmiş kalın bir dielektrik plaka üzerine bir şerit spiral yerleştirilir. Spiral olukluysa, metal bir kutunun duvarında kesilir; daha sonra kutunun karşı duvarı yansıtıcı bir ekranın rolünü oynar ve kutunun kendisi bir rezonatördür. Derinliğini azaltmak için kutu dielektrikle doldurulur.
Tipik spirallerden biri 76 mm çapa sahiptir, epoksi dielektrik plaka üzerinde yapılmıştır, 26 mm derinliğinde bir rezonatörle donatılmıştır, 7,5 ... 15 cm dalga aralığında 2" radyasyon deseni genişliğiyle çalışır = 60 ... 80° ve ana lobun maksimumu yönünde eliptiklik katsayısı 3 dB'den azdır, yani pratikte polarizasyon dairesel olarak kabul edilebilir. Düz sarmal antenler, ince dielektrik levhalar üzerine basılarak uygun şekilde üretilir. yüksek frekanslarda düşük kayıplarla.
Spiral anten, yürüyen dalga antenleri sınıfına aittir. Ana çalışma aralığı desimetre ve santimetredir. Yüzey antenleri sınıfına aittir. Ana elemanı koaksiyel bir hatta bağlı bir spiraldir. Spiral, ekseni boyunca farklı yönlerde yayılan iki lob şeklinde bir radyasyon modeli oluşturur.
Helisel antenler silindirik, düz ve konik tiplerde gelir. Çalışma aralığının gerekli genişliği% 50 veya daha az ise antende silindirik bir sarmal kullanılır. Konik spiral, alım aralığını silindirik spirale göre iki kat artırır. Ve düz olanlar zaten yirmi kat avantaj sağlıyor. VHF frekans aralığında alım için en popüler olanı, dairesel polarizasyona ve yüksek çıkış sinyali kazancına sahip silindirik bir radyo antenidir.
Anten cihazı
Antenin ana kısmı sarmal bir iletkendir. Burada kural olarak bakır, pirinç veya çelik tel kullanılır. Ona bir besleyici bağlı. Spiralden ağa (alıcıya) ve ters sırada (vericiye) bir sinyal iletmek için tasarlanmıştır. Besleyiciler açık ve kapalı tiptedir. Açık tip besleyiciler korumasız dalga kılavuzlarıdır. Kapalı tipte ise elektromanyetik alanın dış etkenlerden korunmasını sağlayan parazitlere karşı özel bir kalkan bulunur. Sinyal frekansına bağlı olarak aşağıdaki besleyici tasarımı belirlenir:
3 MHz'e kadar: korumalı ve korumasız kablolu ağlar;
3 MHz - 3 GHz: koaksiyel kablolar;
3 GHz'den 300 GHz'e kadar: metal ve dielektrik dalga kılavuzları;
300 GHz'in üzerinde: yarı optik çizgiler.
Antenin bir diğer unsuru da reflektördü. Amacı sinyali spirale odaklamaktır. Esas olarak alüminyumdan yapılmıştır. Antenin tabanı, köpük veya plastik gibi düşük dielektrik sabitine sahip bir çerçevedir.
Ana anten boyutlarının hesaplanması
Helisel antenin hesaplanması helezonun ana boyutlarının belirlenmesiyle başlar. Bunlar:
Dönüş sayısı n;
Helis açısı a;
Spiral çapı D;
Spiral adımı S;
Reflektör çapı 2D.
Helisel bir anten tasarlarken anlaşılması gereken ilk şey, bunun bir dalga rezonatörü (yükseltici) olduğudur. Özelliği yüksek giriş empedansıydı.
İçinde heyecanlanan dalgaların türü, amplifikasyon devresinin geometrik boyutlarına bağlıdır. Spiralin bitişik dönüşleri radyasyonun doğası üzerinde çok güçlü bir etkiye sahiptir. Optimum oranlar:
D=λ/π, burada λ dalga boyudur, π=3,14
Çünkü λ değişen ve frekansa bağlı bir değerdir, bu durumda hesaplamalar bu göstergenin aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanan ortalama değerlerini alır:
λ min= c/f maks; λ max= c/f min, burada c=3×10 8 m/sn. (ışık hızı) ve f max, f min - maksimum ve minimum sinyal frekansı parametresi.
λ av=1/2(λ min+ λ maks)
n= L/S, burada L, aşağıdaki formülle belirlenen antenin toplam uzunluğudur:
L= (61˚/Ω) 2 λ avg, burada Ω polarizasyona bağlı olarak anten yönlülük katsayısıdır (referans kitaplardan alınmıştır).
Çalışma aralığına göre sınıflandırma
Ana frekans aralığına göre verici ve alıcı cihazlar şunlardır:
1. Dar bant. Işın genişliği ve giriş empedansı büyük ölçüde frekansa bağlıdır. Bu, antenin yalnızca dar bir dalga boyu spektrumunda, yani bağıl frekans bandının yaklaşık %10'unda yeniden ayarlama yapmadan çalışabileceğini göstermektedir.
2. Geniş aralık. Bu tür antenler geniş bir frekans spektrumunda çalışabilir. Ancak bunların ana parametreleri (yön kazancı, radyasyon düzeni vb.) hala dalga boyundaki değişikliklere bağlıdır, ancak dar banttakiler kadar değildir.
3. Frekanstan bağımsız. Burada frekans değiştiğinde ana parametrelerin değişmediğine inanılmaktadır. Bu tür antenlerin aktif bir bölgesi vardır. Dalgaboyundaki değişimlere bağlı olarak geometrik boyutlarını değiştirmeden anten boyunca hareket edebilme özelliğine sahiptir.
En yaygın olanı ikinci ve üçüncü tipteki spiral antenlerdir. İlk tip, belirli bir frekansta sinyalin artan "netliğine" ihtiyaç duyulduğunda kullanılır.
Kendi anteninizi yapmak
Endüstri geniş bir anten yelpazesi sunmaktadır. Fiyat çeşitliliği birkaç yüz ila birkaç bin ruble arasında değişebilir. Televizyon, uydu yayını ve telefon için antenler vardır. Ancak kendi ellerinizle spiral bir anten yapabilirsiniz. O kadar da zor değil. Wi-Fi için sarmal antenler özellikle popülerdir.
Büyük bir evdeki yönlendiriciden gelen sinyali güçlendirmek gerektiğinde özellikle önemlidirler. Bunu yapmak için 2-3 mm2 kesitli ve 120 cm uzunluğunda bakır tele ihtiyacınız olacak, 45 mm çapında 6 tur yapmanız gerekiyor. Bunu yapmak için uygun boyutta bir tüp kullanabilirsiniz. Bir kürek sapı iyi çalışır (yaklaşık aynı çapa sahiptir). Teli sarıyoruz ve altı turlu bir spiral elde ediyoruz. Kalan ucu spiralin ekseni boyunca eşit bir şekilde geçecek şekilde bükerek onu "tekrarlıyoruz". Vida kısmını dönüşler arasındaki mesafe 28-30 mm olacak şekilde geriyoruz. Daha sonra reflektörü yapmaya devam ediyoruz.
Bunun için 15 × 15 cm ölçülerinde ve 1,5 mm kalınlığında bir alüminyum parçası uygundur. Bu boşluktan gereksiz kenarları keserek 120 mm çapında bir daire yapıyoruz. Dairenin ortasına 2 mm'lik bir delik açın. Spiralin ucunu içine yerleştirip her iki parçayı birbirine lehimliyoruz. Anten hazır. Şimdi radyasyon telini yönlendirici anten modülünden çıkarmanız gerekiyor. Ve telin ucunu antenin reflektörden çıkan ucuna lehimleyin.
433 MHz antenin özellikleri
Öncelikle 433 MHz frekansındaki radyo dalgalarının yayılırken yer ve çeşitli engeller tarafından iyi emildiğini söylemek gerekir. Aktarmak için düşük güçlü vericiler kullanılır. Kural olarak bu frekans çeşitli güvenlik cihazları tarafından kullanılır. Rusya'da havada parazit yaratmamak için özel olarak kullanılıyor. 433 MHz sarmal anten, daha yüksek bir çıkış sinyali oranı gerektirir.
Bu tür alıcı-verici ekipmanlarını kullanırken bir başka özellik de, bu aralıktaki dalgaların yüzeyden gelen doğrudan ve yansıyan dalgaların fazlarını ekleme yeteneğine sahip olmasıdır. Bu, sinyali güçlendirebilir veya zayıflatabilir. Yukarıdakilerden, "en iyi" alım seçiminin anten konumunun bireysel olarak ayarlanmasına bağlı olduğu sonucuna varabiliriz.
433 MHz'de ev yapımı anten
Kendi ellerinizle 433 MHz sarmal anten yapmak kolaydır. Çok kompakttır. Bunu yapmak için küçük bir parça bakır, pirinç veya çelik tele ihtiyacınız olacak. Ayrıca sadece tel de kullanabilirsiniz. Tel çapı 1 mm olmalıdır. 5 mm çapında bir mandrele 17 tur sarıyoruz. Vida hattını uzunluğu 30 mm olacak şekilde uzatıyoruz. Bu boyutlarla anteni sinyal alımı açısından test ediyoruz. Dönüşler arasındaki mesafeyi değiştirerek, spirali uzatıp sıkıştırarak daha iyi sinyal kalitesi elde ediyoruz. Ancak böyle bir antenin, yanına getirilen çeşitli nesnelere karşı çok hassas olduğunu bilmelisiniz.
UHF alıcı anteni
Televizyon sinyali almak için UHF spiral antenler gereklidir. Tasarım gereği iki parçadan oluşurlar: bir reflektör ve bir spiral.
Spiral için bakır kullanmak daha iyidir - daha az dirence sahiptir ve dolayısıyla daha az sinyal kaybı vardır. Hesaplanması için formüller:
Spiralin toplam uzunluğu L=30000/f'dir; burada f, sinyal frekansıdır (MHz);
Spiral adımı S= 0,24 L;
Bobin çapı D=0,31/L;
Spiral tel çapı d ≈ 0,01L;
Reflektör çapı 0,8 nS; burada n, dönüş sayısıdır;
Ekrana olan mesafe H= 0,2 L.
Kazanmak:
K=10×lg(15(1/L)2nS/L)
Reflektör kabı alüminyumdan yapılmıştır.
Diğer alıcı-verici ekipmanı türleri
Konik ve düz sarmal antenler daha az yaygındır. Bunun nedeni, sinyal iletimi ve alım aralığı açısından daha iyi özelliklere sahip olmalarına rağmen, imalatlarının zorluğudur. Bu tür vericilerin radyasyonu tüm dönüşlerden oluşmaz, yalnızca uzunluğu dalga boyuna yakın olanlardan oluşur.
Düz bir antende sarmal, spiral şeklinde sarılmış iki telli bir çizgi şeklinde yapılır. Bu durumda, ilerleyen dalga modunda bitişik dönüşler aynı fazda uyarılır. Bu, anten eksenine doğru dairesel polarize bir radyasyon alanının oluşmasına neden olur ve geniş bir frekans bandının oluşturulmasına olanak tanır. Arşimet spirali denilen düz antenler var. Bu karmaşık form, iletim frekansı aralığını 0,8'den 21 GHz'e önemli ölçüde artırmayı mümkün kılar.
Helisel ve dar ışınlı antenlerin karşılaştırılması
Helisel anten ile yönlü anten arasındaki temel fark, boyutunun daha küçük olmasıdır. Bu onu daha hafif hale getirir ve daha az fiziksel eforla kurulumu mümkün kılar. Dezavantajı ise alım ve iletim frekanslarının daha dar olmasıdır. Aynı zamanda, tatmin edici bir alım için uzaydaki en iyi konumun "aranmasını" gerektiren daha dar bir radyasyon düzenine sahiptir. Şüphesiz avantajı tasarımının basitliğidir. Büyük bir artı, bobinin perdesini ve spiralin toplam uzunluğunu değiştirerek anteni ayarlama yeteneğidir.
Kısa anten
Antende daha iyi rezonans sağlamak için spiral kısmın "uzamış" uzunluğunun dalga boyu değerine mümkün olduğunca yakın olması gerekir. Ancak dalga boyunun (λ) ¼'ünden az olmamalıdır. Böylece λ 11 m'ye kadar ulaşabilir, bu HF aralığı için geçerlidir. Bu durumda anten çok uzun olacaktır ve bu kabul edilemez. İletkenin uzunluğunu arttırmanın bir yolu, alıcının tabanına bir uzatma bobini takmaktır. Diğer bir seçenek ise tuneri devreye beslemektir. Görevi, radyo vericisinin çıkış sinyalini tüm çalışma frekanslarında antenle eşleştirmektir. Basit bir ifadeyle tuner, alıcıdan gelen sinyal için bir amplifikatör görevi görür. Bu şema, radyo dalgasını alan elemanın boyutunun çok önemli olduğu araba antenlerinde kullanılır.
Çözüm
Helisel antenler elektronik iletişimin birçok alanında büyük popülerlik kazanmıştır. Onlar sayesinde hücresel iletişim gerçekleştirilir. Ayrıca televizyonda ve hatta derin uzay radyo iletişiminde de kullanılırlar. Antenin boyutunu küçültmeye yönelik umut verici gelişmelerden biri, geleneksel bir reflektörle karşılaştırıldığında alıcı dalga boyunun arttırılmasını mümkün kılan bir koni reflektörün kullanılmasıdır. Ancak çalışma frekansı spektrumunun azaltılmasında ifade edilen bir dezavantaj da vardır. Ayrıca ilginç bir örnek, izotropik yönlü diyaframın oluşumu nedeniyle geniş bir frekans aralığında çalışmaya izin veren "çift filar" konik sarmal antendir. Bunun nedeni, iki telli kablo şeklindeki güç hattının dalga empedansında yumuşak bir değişiklik sağlamasıdır.
Aşağıda metin içerisinde vereceğim bu yorumu ayrı bir yazı olarak vurgulamaya karar verdim. Yazarı, en kötü alım koşullarında, iki televizyonun amplifikatör veya ayırıcılar olmadan aynı anda çalışmasını sağlayan spiral bir anten geliştirdi. Tasarımına BISPIRAL adını verdi, ancak bu isim zaten farklı versiyonlarda ve farklı işlevsel amaçlarla sunulan çift sarmal ve iki sarmal antenle birleştirildi. Ancak yukarıdaki örnekten bunun hala isimlendirilmesi gereken başka bir şey olduğunu anlayacaksınız.
BİSPİRAL
Satıcı, insanları DVB-T2 alıcısı almaktan caydırdı: "Eğer onu geri getirirsen, bizde yakalanmaz!" Kaynak ile şehrim arasında 35 km mesafe var. Mesafe tehdit edici değil ancak üç elektrik hattı (500 ve 750 elektrik hatları) parazit kaynağıdır. Ayrıca 16 katlı binaların yoğun olduğu bir tepe doğrudan sinyali engelliyor.31. (551 MHz) ve 51. (714 MHz) frekans kanalları.
İlk üretilen ve test edilen, iki halkalı bir antendi. Alım yönü için tek seçeneğin bulunmasına yardımcı oldu, dokuz katlı bir binadan dar bir açıyla yansıyan bir TV sinyalinin "kısımlarını" gösterdi. yarım kilometre.
Kanal 31 için tasarlanmış 7 dönüşlü sarmal anten yaptım. Çerçeve, kare bir spiral için 4 parça polipropilen su borusuna (küçük teğet!) dayanmaktadır - 4 metrekarelik bir kesite sahip tek telli bir bakır tel. mm vinil yalıtımlı, beş metre kablo. Sonuç, her iki paketin de oldukça tatmin edici ve güvenilir bir şekilde alınmasıydı. Kanal 51'in (714 MHz) boyutlarına göre benzer bir anten yapmaya çalıştım, sonuç olarak kanal 31'i "yakalamıyor". Bundan şu sonuca vardım: sarmal antenin hesaplanması düşük frekanslı bir kanalda yapılmalıdır. İkinci sonuç: sarmal bir antenin geniş bandı, sarılan telin çapına göre değil, tasarımına göre belirlenir (Karl Rothhammel'in iddia ettiği gibi).
Eşim mutfakta bir televizyonun da olmasını isteyene kadar her şey harikaydı. Yüksek frekanslı sinyal iletiminin ciddi mesafesi (artı 13 metre) bir sorundur. Bir yengeç kullanmak ve alıcıları bir "trende" açmak sonuç vermedi. Üç SWA amplifikatör modelini test ettim, en iyilerinin sinyal yoğunluğu 70'ten 90'a çıktı, ancak uzak aralıkta hiç kalite yoktu! Ayrı olarak, bu antene sahip alıcılar her iki paketin de güvenilir bir şekilde alınmasını sağladı.
İkinci bir anten yapmak balkonu karıştırmak demektir...
Karar geldi. Peki ya aynı çerçeve üzerinde dönüşleri birincinin dönüşleri arasına yerleştirerek ikinci bir spiral düzenlersek? Çok geçmeden revizyon 1,5 saatte tamamlandı. Sonuç harika! İkinci spiral için gümüş kaplı kalkan sargılı tel kullandım. Uzak(!) alıcıdaki sinyallerin yoğunluğu ve kalitesi 15 puan arttı. Böyle bir antenle alıcıların birbirleri üzerindeki etkisi fark edilmedi.
İki sarmaldan gelen sinyaller toplandığında sinyal yoğunluğunun iki katına çıktığı bilinmektedir. Spiralleri bağlamayı denemedim ama ilginç olurdu. Dört spirali ortak bir çerçevede denemek de ilginç...
Bu bilgilerin meraklı ve kullanışlı kişiler için yararlı olacağını umuyorum!
Not: “Resim ekle” butonu olsaydı fotoğraf eklerdim.
Peki, şimdi - çıkışım.
Bu bilginin çok gerekli olduğunu kabul etmemek zor. Sadece bu blogun kaynağının fotoğraflarla birlikte yorumlar sunmamasından üzüntü duyabiliriz. Ve bu yorumun kendisi hemen ortaya çıkmadı, ancak onu tesadüfen blogun kenarlarında buldum ve yalnızca iki hafta sonra doğru yere sıkıştırdım.
Yorumun hemen sırasında, yön özelliklerine sahip diğer antenler gibi iki spiral eklerken, bu antenlerin kazancı yarım dalga vibratörden ölçülürse toplam kazançlarının yalnızca 3 dB arttığını açıklığa kavuşturacağım ( en azından iki ciltlik kitabın yazarı böyle söylüyor Karl Rothhammel'in " Antenler" ve R. M. Malinin'in genel editörlüğündeki "Radyo Amatör Tasarımcısı El Kitabı").
Ekteki yorumun yazarının deneyimi, radyo dalgalarının yayılma koşulları ne kadar kötü olursa, sarmal antenlerin sahip olduğu dairesel polarizasyonun avantajının o kadar güçlü olduğunu ve hatta bir sinyal alınması durumunda 3 dB'lik kayıpların hesaba katıldığını pratik olarak kanıtlamaktadır. yatay polarizasyonlu bir televizyon vericisinden gelen sinyal.
Şimdi yazarın test ettiği bu ev yapımı anten için bir isim bulmamız gerekiyor. Helisel antenlerin terminolojisinde kafa karışıklığı yaratmamak için zaten bilinen isimlerle ilgilenmeye karar verdim ve bu ortaya çıktı
Ayrıca tüm anten çeşitleri arasında geometrik şekillerin ve karşılık gelen adların sayısında yalnızca spiral olanların önde olduğunu ve iki veya daha fazla spiral için isim seçeneklerinin orantılı olarak arttığını da belirteceğim.
Yatay polarizasyonlu sarmal anten.
Bunlar, yatay bir düzlemde birbirine paralel yerleştirilmiş, ortak bir reflektöre sahip, eksenler arasında 1,5 dalga boyuna eşit önerilen mesafeye sahip, zıt sarma aralığına sahip iki spiraldir. Spiraller yatay bir düzlemde bulunuyorsa, yatay polarizasyona sahiptirler, eğer aynı düzlemde üst üste ise, o zaman polarizasyon dikeydir. Her biri altı turluk iki spiral, yarım dalga vibratörle karşılaştırıldığında 14 dB'lik bir kazanç sağlar (aynı yayındaki tabloya göre 6 turun 11 dB olduğunu hatırlatayım). Karakteristik empedansı 120 ohm olan tek sarmal ile karşılaştırıldığında çift sarmalların avantajı vardır çünkü toplam dirençleri 60 ohm'dur ve 50 veya 75 ohm koaksiyel kabloyla eşleşmeleri daha kolaydır. Aynı tip spiral düzenlemesi ile polarizasyon dairesel olacaktır.
Daha az yaygın olarak kullanılan, farklı sarma yönlerine sahip iki sarmalın aynı eksen boyunca bağlandığı yatay polarizasyonlu sarmal anten tasarımıdır.
Çift sarmal anten.
Aynı iki ciltlik kitapta (VHF ve UHF bantları için özel anten tipleri, bölüm 26.8.) başka bir terim daha var “ çift sarmal anten“aslında bu anten, özellikleri bakımından çeyrek dalgalı bir çubukla karşılaştırılabilir, burada ikincisi spiral şeklinde yapılır ve karşı ağırlığın işlevi daha büyük çaplı bir spiral tarafından gerçekleştirilir.
giriiş
Radyo iletişim teknolojisinin mevcut durumu sarmal antenler olmadan hayal edilemez. Bu tip anten sistemleri karakteristik özellikleri nedeniyle kullanılmaktadır: geniş bant, küçük boyutlu eliptik alan polarizasyonu ve basit tasarım.
Spiral antenler hem bağımsız olarak hem de bir anten dizisinin elemanları olarak kullanılır; örneğin, spiral antenlerin avantajlarına yön katan bir ayna anteni besler.
Eliptik polarizasyonun özelliği nedeniyle, spiral antenler uzay iletişim teknolojisinde uygulama alanı bulmuştur, çünkü bazı durumlarda alınan sinyalin polarizasyonu, örneğin uzaydaki konumu değişen veya keyfi olabilen nesnelerden rastgele olabilir (bunlar nesneler şunlar olabilir: uçaklar, roketler, uydular vb.)
Radarda, dönen polarizasyona sahip antenler, elektrik alan kuvvet vektörünün yönünün tersine çevrilmesi nedeniyle yağıştan ve Dünya yüzeyinden gelen yansımaların yarattığı girişimi azaltmayı mümkün kılar.
Kanallar arasındaki izolasyonu artırmak için aynı anten iletim ve alım için çalışırken, dönen polarizasyonlu bir alan da kullanılabilir (bu durumda, yayılan ve alınan alanlar ters dönüş yönüne sahip olmalıdır).
Günümüzde sarmal antenler kişisel iletişim cihazlarında anten olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Cep telefonlarının, ana hatların ve mobil radyo istasyonlarının önemli bir kısmı, tasarımlarında radyasyon eksenine dik modda çalışan sarmal antenler içerir.
Şu anda düz spiral ve silindirik SA'ların radyasyon modellerini inceleyeceğim, bunların uzunluğa bağımlılığını analiz edeceğim ve anten parametrelerini değiştirirken yönlülükteki değişiklikleri izleyeceğim. Ayrıca SA'nın özelliklerini birbirleriyle ve diğer anten türleriyle karşılaştırın.
Her bölümün başında belirli bir CA türü alınır. Ayrıca farklı modlar ve türler için bilgisayar analizinin sonuçları da olacaktır. Tüm hesaplamalar ve çizimler MathCAD 2001i programında gerçekleştirilecektir.
Uygulamalara sarmal antenin özelliklerinin en basit şekilde hesaplanmasına yönelik programların dahil edilmesi planlanmaktadır.
SA teorisinin bir özelliği anten alanının hesaplanmasının karmaşıklığıdır.
Eliptik polarizasyon bantlı antenlerin çeşitli tasarımları arasında en yaygın olarak kullanılanı, Kraus tarafından 1947'de önerilen sarmal anten ve onun çeşitli modifikasyonlarıdır.
SA'nın listelenen özelliklerini ve parametrelerini geniş bir frekans aralığında hesaplayabilmek için, spiral şeklinde tel boyunca yayılan akım dalgalarının faz hızlarının voltajın geometrisine ve frekansına bağımlılığını belirlemek gerekir. spirali heyecanlandırıyor.
Spiral bir tel boyunca yayılan bir akım dalgasının faz hızını hesaplamak ve faz hızlarının spirali heyecanlandıran voltajın geometrisi ve frekansına bağımlılığını belirlemek için birçok çalışma yapılmıştır; bu sorunu çözmeye yönelik ilk girişim Pocklington'a aittir. 1897'de, düz bir tel boyunca ve bir halka boyunca yayılan bir elektromanyetik dalganın faz hızını belirleme problemini çözdükten sonra, bir elektromanyetik dalganın bir spiral boyunca yayılması konusunu düşünmeye çalıştı. Bunu bir dizi özel durumda yapmayı başardı. Elektromanyetik dalgaların bobinlerde yayılmasıyla ilgili bu yöndeki bireysel çalışmaların yanı sıra, bu konuya ilgi, 40'lı yılların sonlarında spirallerin yavaşlatıcı yapılar olarak yaygın şekilde kullanılmasıyla bağlantılı olarak ortaya çıktı.
Bölüm 1. Helis anten türleri
1.1 Helis anten türleri
Çeşitli geniş bant anten türleri arasında çeşitli sarmal antenler önemli bir yer tutar. Helisel antenler, eliptik ve kontrollü polarizasyona sahip, düşük ve orta yönlü geniş bant antenlerdir. Bağımsız antenler, eliptik ve kontrollü polarizasyona sahip dalga kılavuzu boynuzlu antenlerin uyarıcıları ve anten dizilerinin elemanları olarak kullanılırlar.
Helisel antenler yüzey dalgası antenleridir. Kılavuzun türüne (yavaşlama sistemi) ve geniş bir frekans aralığında çalışmayı sağlama yöntemine bağlı olarak bunlar aşağıdakilere ayrılabilir:
· geometrik parametrelerin (telin adımı, yarıçapı, çapı) tüm uzunluk boyunca sabit olduğu ve geniş bandın faz hızı dağılımının varlığından kaynaklandığı silindirik düzenli olanlar;
· eş açılı veya frekanstan bağımsız (konik, düz);
· düzensiz, diğer tüm sarmal anten türlerini içerir.
Şekil 1.1. 3 Düzensiz sarmal antenler:
a – sabit sarma adımlı düz (Arşimet);
b – sabit sarım adımlı konik;
c - sabit bir sarma açısına sahip bir devrim elipsoidinin yüzeyinde.
 |
Şekil 1.1.4 Düzensiz silindirik sarmal anten (değişken adım)
Geçiş sayısına (dallara) ve sarma yöntemine bağlı olarak sarmal antenler, tek taraflı veya çift taraflı (karşı) sargılı tek veya çok uçlu olabilir.
Faz hızının ek yavaşlamasının yokluğu veya varlığı ve uygulama yöntemi, sarmal antenlerin aşağıdaki tiplere bölünmesini mümkün kılar:
· homojen bir dielektrik (hava) içindeki pürüzsüz bir telden,
· kendi yavaşlaması olan bir telden (empedans helisel antenler),
· kendi yavaşlaması olan ve dielektrikli (empedanslı spiral dielektrik antenler) telden yapılmıştır.
 |
Pirinç. 1.1.5 Ek yavaşlamalı Helix antenler:
a – empedans;
b,c – spiral dielektrik;
d – empedans spiral-dielektrik.
Helisel antenlerin temel özelliklerinden biri, 1,5 ila 10 veya daha fazla örtüşme katsayısıyla geniş bir frekans bandında çalışabilmeleridir. Tüm sarmal antenler, ilerleyen dalga antenleridir, ancak kendi başına bir durum, sarmal antenlerin böyle bir örtüşme katsayısı ile frekans aralığında çalışmasını belirlemez.
Tek geçişli düzenli silindirik spiral antenlerin çalışması ve bunların frekans aralığında modifikasyonları, geniş bir frekans aralığında spiralin ekseni boyunca alanın faz hızının yakın olması nedeniyle dağılım özelliklerinden dolayı mümkündür. ışık hızı, spiralin serbest ucundan yansımanın küçük olması, spiral teldeki dalga boyunun dönüş uzunluğuna yaklaşık olarak eşit olmasıdır.
Çok uçlu silindirik sarmal antenlerde, içlerindeki en yakın düşük ve yüksek dalga türlerinin bastırılması nedeniyle çalışma aralığı daha da genişletilir ve ana türün radyasyon düzeni bozulur.
Tek yönlü sargılı spiral antenler eliptik, daireye yakın polarizasyonlu bir alan yayar. Alan vektörünün dönme yönü spiralin sarılma yönüne karşılık gelir. Doğrusal ve kontrollü polarizasyon elde etmek için çift taraflı (karşı) sargılı spiral antenler kullanılır.
Şekil 1.1.6. Çift taraflı (karşı) sargılı eş açılı spiral antenler: a – konik dört uçlu; b – düz üç yollu.
Frekanstan bağımsız (düz ve konik eş açılı) sarmal antenlerin şekli yalnızca açılarla belirlenir. Çalışma aralığı içindeki her dalga boyu, sabit şekilli ve sabit elektriksel boyutlarda yayılan bir bölüme karşılık gelir. Bu nedenle, radyasyon deseni genişliği ve giriş empedansı çok geniş frekans aralıklarında (10:1 ... 20:1) yaklaşık olarak sabit kalır.
Daha küçük frekans aralıklarında (2:1 ... 4:1) eliptik polarizasyona sahip tek yönlü radyasyon elde etmek için, frekans bağımsızlığı koşuluna uygun olarak antenin şeklini sıkı bir şekilde korumaya gerek yoktur. Bir dalga boyundan diğerine geçiş sırasında, yayılan elemanın şekli ve elektriksel boyutları en azından yaklaşık olarak tekrarlanırsa, anten, karakteristik ve parametrelerde daha az sabitlik ile frekans aralığında çalışır. Bunu takiben, frekans bağımsızlığı ilkesine sıkı sıkıya bağlı olmayan, farklı dönme yüzeyleri üzerine sarılmış (farklı sarma kanunlarına göre) tek veya çok telli spiraller şeklinde çok geniş bir anten ailesi oluşturmak mümkündür. Bazen bu tür antenlere yarı frekanstan bağımsız denir.
Kontrollü ve doğrusal polarizasyon elde etmek için yarı frekanstan bağımsız sarmal antenler de çift taraflı sargı ile yapılır. Kontrollü, doğrusal ve dairesel polarizasyon elde etmek için çeşitli (silindirik, eş açılı vb.) çift filamentli sarmal antenler de kullanılabilir.
Şekil 1.1.7. Çift taraflı (karşı) sargılı ve sabit adımlı, yarı frekanstan bağımsız sarmal antenler: a – konik dört uçlu; b – yarım küre şeklinde dört yollu; c – elipsoidal dört yollu.
