7.12 単線スパイラルアンテナ

単線スパイラルアンテナを考えます。([9] Chapter16)
図1にアンテナ形状を示します。無限に広いグラウンド板を考えています。同軸線路で給電できるために二線スパイラルアンテナと比べると給電系が簡単になります。全体がほぼ均一な要素長になるように分割しています。
図2に電流分布を示します。左の給電点から右のアンテナ先端まで横軸は要素番号です。文献[9]のFigure16.2と少し異なりますが、減衰しながら進行波が流れることは同じです。
図3に入力インピーダンスを示します。文献[9]のFigure16.8と似ています。横軸は広くとっています。周波数による変動が小さいことがわかります。
図4に全方向放射パターンを示します。ビームの中心はθ=28度、φ=228度となり、文献[9]の結果(θ=28度,φ=232度)に近いです。
図5にビーム中心を通るφ一定面とθ一定面の放射パターンを示します。文献[9]のFigure16.3,16.4と似ています。図中の赤線は右旋円偏波成分、青線は左旋円偏波成分です。この差が大きいことが円偏波を表します。単線スパイラルアンテナではビームの中心は+Z方向から傾きます。
図6にビーム中心(θ=28度,φ=232度)での指向性利得の周波数特性を示します。文献[9]のFigure16.5と似ています。
図7にビーム中心(θ=28度,φ=232度)での軸比の周波数特性を示します。文献[9]のFigure16.7と似ています。
図8にアンテナ面から2mm上の面の電界分布と磁界分布を示します。

図1 アンテナ形状 (グラウンド板あり)