螺旋天線

螺旋天線是天線的一種，可以收發空間中旋轉的偏振電磁信號。這種天線通常用在衛星通訊的地面站中。用非平衡饋線，比如同軸電纜來連接天線，電纜中心連接在天線的螺旋部分，電纜的外皮連接在反射器上。

從外表看起來，螺旋天線就好像在一個平面的反射屏上安裝了一個螺旋。螺旋部分的長度要等於或者稍大於一個波長。反射器呈圓形或方形，反射器的內部最大距離（直徑或者邊緣）至少要達到四分之三波長。螺旋部分的半徑在八分之一到四分之一波長之間，同時還要保證四分之一到二分之一波長的傾斜角度。天線的最小尺度取決於所採用的低頻信號頻率大小。如果螺旋或反射器太小，那麼天線的效率就會嚴重降低。在螺旋天線的軸心部分，電磁波的能量最大。　螺旋天線通常是由多個螺旋部分和一個反射器組成。可以同時垂直或水平的挪動整組天線來跟蹤某個衛星。如果衛星並沒有在軌道上運行，可以通過計算機來調節天線的方位角，來跟蹤衛星軌跡。

軸向模螺旋天線應用最廣。圖1中，D為螺旋天線直徑；S為螺距；l為一圈周長；n為圈數；α為升角；L為軸線長。它們的關係是

的螺旋為平面上的單圈螺旋，取周長近似等於一個波長，並假定線上運載行波電流。在某一瞬時線上是正弦電流分佈（圖3）。在和x與y軸對稱的任意四點A、B、C、D，電流存在下列關係：

這些電流的方向相反，它們的作用彼此抵消，所以在z軸方向只有Ey分量起作用。繞圈運載的是行波，電流沿線圈的分佈將繞z軸旋轉。因此，在z軸方向的電場Ey也繞z軸旋轉，於是在軸向產生圓極化波，並有最大輻射，故稱為軸向模輻射。這種天線具有圓極化輻射的特點，它的頻帶很寬，在1:1.7通頻帶內方向圖變化不大，而且天線的輸入阻抗幾乎恆定，約為140歐。朝輻射方向看，螺旋右繞產生右旋波，左繞產生左旋波。為了進一步展寬頻帶，可將螺旋天線做成圓錐形（圖4）。法向模螺旋天線實質上是細線天線，為了縮短長度，可把它卷繞成螺旋狀。因此，它的特性與單極細線天線（見不對稱天線）相仿，具有8字形方向圖，並且頻帶很窄，一般用作小功率電台的通信天線。

邊射式螺旋天線是一種法向模螺旋天線。它是在螺旋的中心軸線上放置一根金屬導體，當螺旋一圈的周長(整數)時，也在螺旋的法向產生最大輻射（圖5）。這種天線可用作電視發射天線。等角螺旋天線也是一種法向模螺旋天線。天線的兩臂，在一個平面上或錐面上按特定的曲率變化繞旋展開（圖6）。由於這種天線的外形只由角度決定，不包含線性長度，因而天線的特性不受頻率變化的影響，故有極寬的頻帶。平面等角螺旋天線的最大輻射方向是在平面兩邊的法向方向，並輻射圓極化波。