Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu những ứng dụng của anten xoắn lò xo trong các lĩnh vực như viễn thông, radar, và hệ thống định vị, từ đó hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của loại anten này trong thế giới công nghệ ngày nay.
Xem thêm:
1. Ứng dụng của ăngten xoắn lò xo
Bởi vì một ăngten phân cực elip có thể được biểu diễn thông qua tổng của 2 phần tử tuyến tính trực giao vuông pha về thời gian. Một ăngten Xoắn luôn luôn nhận được tín hiệu từ ăngten phân cực tuyến tính quay (rotating linearly polarized antenna). Vì vậy ăngten Xoắn được dùng trong ứng dụng về vệ tinh, thăm dò không gian, tên lửa đạn đạo, truyền và nhận tín hiệu đã qua hiện tượng quay faraday do đi qua tầng điện ly.
Không những hầu hết những khối hình Xoắn được chế tạo giống nhau đều có 1 trở kháng vào rất khớp nhau khi xét trên một dải thông rộng, mà người ta còn thấy khi chúng hoạt động chung với nhau sẽ có thể đạt được mức “Siêu tăng ích” (superGain) cho 1 cụm end-fire gộp lại khi chúng hoạt động chung nhau 1 tần số duy nhất. Hơn thế nữa, nếu ta thay đổi kích thước dây dẫn hay khoảng cách giữa cách vòng xoắn cũng sẽ không gây hại cho Ăngten. Ngoài ra, cũng dễ dàng để có thể sử dụng trong 1 cụm/nhóm vì ta gần như hoàn toàn có thể loại trừ trở kháng ngẫu nhiên.
Vào năm 1951 Tiến sĩ John và sinh viên đã sử dụng tính chất này, thiết kế và thi công một cụm/mảng lớn gồm 96 Ăngten Xoắn, trong đó mỗi ăngten 11 vòng mà ông đã thiết kế và chế tạo cùng với các sinh viên của mình (Hình 21). Hoạt động ở tần số từ 200 đến 300 MHz, tần trung tâm 250MHz, dãy này đo được chiều dài 50m và có mức tăng 35 dB. Với thiết kế này, họ đã tạo ra bản đồ vùng trời RF có thể nói là một trong những chiếc đầu tiên và bao phủ rộng nhất.
Mùng 4/10/1957 Liên Xô phóng thành công vệ tinh Sputnik chỉ cỡ 1 trái bóng (theo NASA), sau ngày lịch sử đó, ăngten xoắn ốc đã trở thành đầu máy truyền thông không gian cho điện thoại, truyền hình và dữ liệu được sử dụng trên cả vệ tinh và trạm mặt đất. Rất nhiều vệ tinh của Hoa Kỳ, bao gồm các vệ tinh thời tiết, Comsat, Fleetsatcom (Hình 22), GOES (vệ tinh môi trường toàn cầu), Leasat, GPS (Vệ tinh định vị toàn cầu) (Hình 23), Westar với theo dõi và vệ tinh data-relay, tất cả mang trên mình ăngten xoắn. Các đời sau chụm thành các cụm khoảng 30 ăngten.
Tất nhiên, các vệ tinh của Nga cũng có ăngten xoắn, mỗi vệ tinh thương hiệu Ekran được trang bị một cụm 96 ăngten. Ăngten Xoắn đã được đem lên Mặt trăng và Sao Hỏa (Hình 24). Thậm chí chúng còn xuất hiện cả trên những tiểu hành tinh và các sao chổi, từ việc chỉ dùng duy nhất 1 ăngten cho đến dùng thành 1 cụm/nhóm lớn hay sử dụng để chiếu xạ cho những tấm phản xạ parabol. Từ đó, ăngten Xoắn ngay lập tức tìm thấy ứng dụng rộng rãi.
2. Một số ứng dụng khác của anten xoắn lò xo
Một ăngten xoắn duy nhất hoặc mảng/cụm của nó được sử dụng để truyền và nhận tín hiệu VHF.
Thường được sử dụng cho thông tin liên lạc thăm dò vệ tinh và không gian.
Được sử dụng cho các liên kết đo từ xa với tên lửa đạn đạo và vệ tinh tại các trạm Trái đất.
Được sử dụng để thiết lập thông tin liên lạc giữa mặt trăng và trái đất.
Ứng dụng trong thiên văn vô tuyến.
Truyền thông y tế không dây, hệ thống an ninh giám sát, RFID, Wi-LAN, etc…
Anten xoắn lò xo không chỉ là một phát minh tinh tế trong lĩnh vực công nghệ mà còn là giải pháp hiệu quả cho nhiều thách thức trong truyền thông không dây hiện đại. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn toàn diện về ứng dụng của anten xoắn lò xo.
