Antenne hélice axiale

L'antenne hélice axiale doit son nom au fait qu'elle rayonne essentiellement dans son axe de bobinage. Elle a été décrite pour la première fois en 1947 par John Daniel Kraus, un radioamateur américain.



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L'antenne hélice axiale doit son nom au fait qu'elle rayonne essentiellement dans son axe de bobinage. Elle a été décrite pour la première fois en 1947 par John Daniel Kraus, un radioamateur américain.

Les dimensions d'une hélice axiale lui donnent le comportement d'un guide d'onde produisant une polarisation circulaire. Ces antennes sont utilisées pour la poursuite de mobiles, missiles ou animaux, mais aussi pour les communications spatiales, lorsque l'orientation relative de l'émetteur et du récepteur est inconnue ou variable, la perte de polarisation est alors limitée. Leur taille est rédhibitoire en HF et au dessous, elles ne sont par conséquent utilisées que des VHF aux SHF.

Antenne hélice axiale

L'antenne hélice est comparable à un solénoïde étiré dont une extrémité est masquée par un écran métallique.

Elle se compose de :

L'hélice est fréquemment protégée par un tube isolant évitant le dépôt de givre sur les spires.

Pour obtenir un rayonnement axial, il faut que la circonférence d'une spire du ressort soit de l'ordre de la longueur d'onde du signal émis et que le pas de l'hélice soit proche du quart de cette longueur d'onde.

Un réflecteur arrière plan est généralement ajouté, augmentant le gain et diminuant les lobes arrières.

Impédance

L'impédance d'une antenne hélice est comprise entre 100 et 200 Ω, selon la formule approximative suivante :

 R \simeq 140 \left ( \frac{C}{\lambda} \right )

L'adaptation à une ligne coaxiale standard peut s'effectuer par une ligne d'impédance et longueur adaptée entre le coaxial et le début d'hélice.

Gain et diagramme de rayonnement

Le gain est approximativement :

 D_o \simeq 15 N \frac{Cˆ2 S}{\lambdaˆ3}

La directivité (demi lobe principal à -3dB) est donnée par :

 HPBW (degrees) \simeq \frac{52 \lambdaˆ{3/2}}{C \sqrt{NS}}

La largeur du lobe principal (entre nuls) est donnée par :

 FNBW(degrees) \simeq \frac{115 \lambdaˆ{3/2}}{C \sqrt{NS}}

La polarisation est circulaire et le sens de rotation dépend du sens d'enroulement de l'hélice.

Références

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