Спиральные антенны

При создании радиолинии систем передачи командно-программной  и телеметрической информации дальних  космических аппаратов учитываются  следующие условия их работы:

• большой диапазон изменения расстояния между космическим аппаратом и Землёй в процессе осуществления проекта;

В сторону KB рабочий  диапазон частотно-независимых антенн в принципе может простираться сколь  угодно далеко, однако на практике его  граница определяется рядом косвенных  факторов, например поперечными размерами  питающего фидера, допустимыми при заданных значениях вносимых потерь, пробивного напряжения, передаваемой мощности и т.д. Это значит что при определенных вышеперечисленных параметрах можно добиться диапазона

• большое доплеровское смещение частоты принимаемого сигнала за счёт взаимного движения космического аппарата и движения станции;

Благодаря свойству спиральной  поляризации спиральные антенны нашли применение в техники  космической связи, поскольку поляризация  принимаемого сигнала может быть случайной, например, от объектов, положение которых в пространстве изменяется или может быть произвольным (эти объекты могут быть: самолёты, ракеты, спутники и т.д.)

• ограничение массы, габаритов и энергопотребления бортовой аппаратуры;

Спиральные  антенны изготавливаются из тонких проводников круглого сечения или тонких металлических лент. Концентрация поля на кромках проводящих поверхностей оказывается значительной, а зазоры между соседними витками в той части антенны, которая работает на высокочастотном краю диапазона, невелики. Средний периметр сечения коаксиального кабеля, возбуждающего спиральную антенну, работающую на СВЧ, для исключения высших типов волн должен быть меньше λ, т.е. такие кабели имеют невысокую электрическую прочность. Следовательно, в диапазоне СВЧ спиральные антенны могут работать при малых и средних уровнях мощности (Р≤100 кВт).

Еще одна особенность спиральных антенн их высокое входное сопротивление, позволяющее без использования дополнительных согласующих трансформаторов привести его к 50 Ом для передачи по обычному коаксиальному кабелю.

• сильное влияние среды распространения (атмосфер Земли и исследуемой планеты, межпланетного пространства и околосолнечной плазмы) на изменение амплитуды, фазы и частоты сигнала;

Как  мы видим из вышеперечисленных требований условий спиральные антенны удовлетворяют 3 условиям из 4. Все плюсы и минусы спиральных антенн были учтены американскими учеными и на первом искусственном активном спутнике Земли запущенным в космос  была установлена спиральная антенна, благодаря которой Телстар обеспечивал двустороннюю телефонную связь по 60 каналам или трансляцию одной телевизионной программы