Логарифмическая спиральная антенна, также известная как равноугольная спиральная антенна, является классической частотно-независимой антенной. Ее плечи образованы двумя равноугольными спиральными кривыми. Поскольку геометрия определяется углами, а не фиксированными линейными размерами, антенна способна естественным образом «масштабировать» свою активную область на разных частотах, излучая с соответствующей окружности, словно непрерывно подстраивая собственную линейку.
При питании антенны ток распространяется вдоль спиральных плеч, постепенно затухая. Участок длиной примерно в одну длину волны образует эффективную излучающую область, тогда как ток на более удаленных участках плеч становится очень слабым и может быть естественным образом обрезан. Это явление называется эффектом обрезания тока. Независимо от изменения частоты эффективная область всегда остается в положении, соответствующем длине волны, что обеспечивает чрезвычайно широкую полосу пропускания.
Типичные плоские логарифмические спиральные антенны обеспечивают двунаправленное излучение и круговую поляризацию, тогда как конические логарифмические спиральные антенны способны формировать односторонние высоко направленные лучи. Они широко применяются в спутниковой связи, широкополосных радиолокационных системах и других передовых СВЧ-приложениях.
Логарифмическую спиральную антенну можно представить как узор, способный «расти или сжиматься» самостоятельно. Её металлические плечи следуют по особой кривой, форма которой остаётся неизменной при увеличении или уменьшении масштаба. В результате такая антенна обладает высокой устойчивостью к изменению частоты: при изменении частоты она автоматически использует соответствующий участок спирали для излучения сигнала.
Этот тип антенны способен охватывать широкий диапазон частот — от десятков мегагерц до нескольких гигагерц — без переключения. Плоские версии излучают в обоих направлениях, тогда как конические версии фокусируют энергию в одном направлении. Такие антенны часто применяются в задачах, требующих широкой полосы пропускания, круговой поляризации и стабильных диаграмм направленности, например, в спутниковой связи, импульсных радарах и радиоастрономии.
Представленная сегодня антенна отличается компактными размерами, выполнена на печатной плате (PCB) для быстрого производства и обеспечивает рабочий диапазон частот от 0,8 ГГц до 18 ГГц с хорошим коэффициентом стоячей волны (VSWR) по всему диапазону. Она широко используется при тестировании устройств в свободном пространстве (OTA) в процессе производства мобильных телефонов.
EN