ПРИЛОЖЕНИЕ 17.
КОНИЧЕСКАЯ СПИРАЛЬНАЯ АНТЕННА
 |
Коническая спиральная антенна (рис. П17.1,а) состоит из проволочной спирали и металлического диска. Внутренний проводник питающего коаксиального фидера присоединяется к спирали, наружная оболочка – к диску.
Конструктивные параметры спирали на рис. П17.1,а, б обозначены следующими буквами:
L – длина спирали;
Rm – радиус спирали в конце m-го витка (m = 1…n);
dm – расстояние между m и m - 1 витками спирали;
lm- длина m-го витка спирали (см. развертку m-го витка спирали на рис. П17.1,б);
- угол подъема спирали;
n – количество витков;
- диаметр провода спирали;
- диаметр диска;
β – половина значения угла при вершине конуса (рис. П17.1,а).
Для расчета конструктивных размеров и электрических параметров спиральной антенны основными исходными данными являются: ширина ДН (
) и диапазон рабочих частот ( 
,
). Вместо ширины ДН может быть задан коэффициент направленного действия (D) антенны.
Методика расчета параметров антенны.
1. Определяются крайние длины волн рабочего диапазона
; 
, (П17.1)
где 
, м/с.
2. По заданной ширине ДН () или КНД (D) для средней длины волны определяются: длина витка 
эквивалентной цилиндрической спирали, её осевая длина 
, шаг d и число витков 
(см. раздел «Цилиндрическая спиральная антенна», Приложение 16).
3. Определяется угол подъема спирали из выражения
. (П17.2)
4. Угол при вершине конуса рассчитывается по формуле
. (П17.3)
5. Число витков конической спирали определяется из выражения
. (П17.4)
6. Осевая длина спирали рассчитывается по формуле
, (П17.5)
где 
.
7. Конечный радиус спирали определяется по формуле
. (П17.6)
8. Форма ДН конической спирали рассчитывается для средней длины волны по формуле (П16.12) для ДН цилиндрической спирали, в которую подставляются значения 
, d, 
эквивалентной цилиндрической спирали (см. п.2).
9. Диаметр диска экрана, диаметр провода спирали определяют по формулам (П16.9) и (П16.10) (см. раздел Цилиндрическая спиральная антенна, Приложение 16).
10. Входное сопротивление антенны определяется по формуле
. (П17.7)
11. Производится расчет фидерной линии.
12. Общий КПД антенно-фидерной системы равен
, (П17.8)
где 
- КПД коаксиальной фидерной линии; 
- КПД спиральной антенны, который можно принять равным 0,9…0,95.
