AAntena espiralEs un ejemplo típico de antena de hilo, caracterizada por su estructura en espiral. Es una antena de banda ancha adecuada para las bandas VHF y UHF.
La antena helicoidal opera en un rango de frecuencia de aproximadamente 30 MHz a 3 GHz, cubriendo principalmente las bandas VHF y UHF.
Principios de construcción y funcionamiento de una antena espiral
Una antena espiral se forma enrollando un conductor en forma de espiral y conectándolo a un plano de tierra mediante una línea de alimentación. Gracias a su estructura sencilla, genera ondas polarizadas circularmente y se utiliza ampliamente en comunicaciones extraterrestres, como los sistemas de retransmisión por satélite.
La figura superior muestra un sistema de antena espiral utilizado para comunicaciones por satélite. Este tipo de antenas suelen requerir un amplio espacio exterior para su instalación.
La antena espiral consta de una bobina de alambre o tubo de cobre grueso con forma de hélice, que funciona en conjunto con un plano de tierra metálico plano. Un extremo de la hélice está conectado al conductor central del cable coaxial, mientras que el conductor exterior está conectado al plano de tierra.
La imagen superior ilustra la estructura de una antena espiral, con una vista detallada de sus componentes.
Las características de radiación de una antena espiral están determinadas principalmente por el diámetro de la hélice, la distancia entre las vueltas (paso) y el ángulo de paso.
El ángulo de inclinación se define como el ángulo entre la tangente a la hélice y el plano normal al eje de la hélice, y viene dado por:
Dónde:
•D es el diámetro de la hélice
•S es el paso (distancia entre centros de giros adyacentes)
•α es el ángulo de cabeceo
Modo de funcionamiento
Las antenas espirales funcionan en dos modos principales:
•Modo normal (también conocido como modo de radiación perpendicular)
•Modo axial (también conocido como modo de disparo frontal o modo de radiación de haz)
Cada modo se describe detalladamente a continuación.
En el modo de radiación normal, el campo radiado es perpendicular al eje de la hélice y la onda radiada tiene polarización circular. Este modo se logra cuando las dimensiones de la hélice son pequeñas en relación con la longitud de onda. En este caso, las características de radiación de la antena helicoidal pueden considerarse como una combinación de una antena dipolo corta y una antena de bucle.
La figura superior ilustra el patrón de radiación de una antena espiral que opera en modo normal.
Este modo está determinado por el diámetro de la hélice D y la distancia entre vueltas S. Las desventajas de este modo de funcionamiento incluyen una baja eficiencia de radiación y un ancho de banda estrecho; por lo tanto, rara vez se utiliza en aplicaciones prácticas.
Modo axial
En el modo de radiación axial, el campo radiado presenta características de radiación frontal a lo largo del eje de la hélice, y la onda radiada está polarizada circularmente o casi circularmente. Este modo se logra cuando la circunferencia de la hélice aumenta al orden de una longitud de onda (λ) y el espaciado entre vueltas es aproximadamente λ/4. En estas condiciones, el patrón de radiación es amplio a lo largo del eje con características direccionales, y aparecen lóbulos laterales en ángulos descentrados respecto al eje.
La figura superior ilustra el patrón de radiación de una antena espiral que opera en modo axial.
Cuando la antena está diseñada para ondas con polarización circular derecha (RHCP), no recibirá ondas con polarización circular izquierda (LHCP), y viceversa. Este modo de funcionamiento es fácil de implementar y se utiliza con mayor frecuencia en aplicaciones prácticas.
Las principales ventajas de la antena espiral son las siguientes:
•Estructura simple y fácil de diseñar
• Alta directividad
•Amplio ancho de banda
•Capaz de polarización circular
•Apto para bandas de HF y VHF
Las principales aplicaciones de la antena espiral son las siguientes:
•Para la transmisión y recepción de señales VHF se utilizan antenas helicoidales simples o conjuntos de ellas.
• Ampliamente utilizado en sistemas de comunicación para satélites y sondas espaciales de exploración profunda.
•Aplicado en enlaces de telemetría entre misiles balísticos, satélites y estaciones terrestres.
•Se utiliza para establecer comunicación entre la Luna y la Tierra.
•También desempeña un papel importante en las aplicaciones de radioastronomía.
RFMisoAntena espiral: su solución fiable para polarización circular de banda ancha.
RM-PSA0756-3L
RM-PSA0756-3R
RM-PSA1840-5
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Fecha de publicación: 26 de marzo de 2026
