Heeliksantenn

Heeliksantenn, mida nimetatakse ka spiraalantenniks, on ühe või mitme spiraalikujulise aktiivelemendiga suundantenn ringpolariseeritud elektromagnetlainete edastamiseks ja vastuvõtmiseks.
Heeliksantennid võivad olla mitmesuguse ehitusega. Kõik nad koosnevad ühest või mitmest kruvijooneliselt painutatud elektrijuhist (lint või traat), kusjuures keerdude läbimõõt ja samm sõltuvad lainepikkusest. Spiraalantenni leiutas 1947. aastal John D. Kraus.
Tüübid.
Aktiivelemenni ehituse järgi saab heeliksantennid jaotadqa kolme põhirühma.
Edastusriba laiuse suurendamiseks saab spiraalantenne kujundada ka kooniliste või sfääriliste kuplitena. Sellised vormid ühendavad heeliksantennide hea suunatoime laiaribalisusega.
Monofilaarne heeliksantenn.
Monofilaarse antenni spiraali ümbermõõt on võrdne töölainepikkusega formula_1. Seega on spiraali läbimõõt
formula_2
Seetõttu kasutatakse heeliksantenne peamiselt detsimeeterlainetel (1–10 [detsimeeter|dm]], sagedusvahemik 0,3–3 GHz).
Spiraali optimaalne samm formula_3 on 0,2–0,3 lainepikkuse juures. Koos keerdude arvuga formula_4 suureneb võimendus formula_5 ja paraneb antenni suunatoime.
formula_6
või kui formula_2 ja formula_8:
formula_9
Maksimaalne saavutatav võimendus läheneb 15 dB piirile pikkuse :formula_10 korral. Mida suurem on võimendus, seda väiksem on avanurk formula_11 kraadides:
formula_12
formula_13
Tagumine metallpind (reflektor) toimib koaksiaalsignaali vastukaaluna. See pind on umbes ühe lainepikkuse suurune. Tulenevalt suurest ribalaiusest pole monofilaarsed antennid mõõtmete suhtes eriti kriitilised. 
Toitepunkti takistus (spiraali alguses) formula_14 (oomides):
formula_15
või formula_2 korral:
formula_17
Antenni toitepunkti takistuse formula_14 sobitamiseks toitekaabliga (koaksiaalkaabli lainetakistus tavaliselt 50–75 Ω) on vaja sobituslüli, mis on teostatud näiteks sobivate mõõtmetega plekiriba kujul.
Kvadrofilaarne heeliksantenn.
Kvadrofilaarne antenn koosneb neljast juhtmespiraalist, kusjuures iga spiraalii algus on pööratud 90° .võrra. Maksimaalse võimenduse saavutamiseks peab spiraalidel olema seitse kuni kaheksa keerdu. Suundantennina töötamiseks on vaja samasugust reflektorit nagu monofilaarse konstruktsiooni puhul. Antenni võindus on kvadrofilaarsel konstruktsioonil suurem kui monofilaarsel tüübil, kuid valmistamine kulujam.
GPS-vastuvõtjate puhul on vajalik kvadofilaarne resonantsantenn. Seda iseloomustavad kitsaribalisus ja reflektori puudumine, mis muudab selle eriti kergeks. Selle nelja spiraalse juhi pikkus on olenevalt tüübist täpselt 1/4 või 1/2 keerdu. Juhtide pöördessuund on vastupidine ringpolariseeritud laine pöörlemissuunale.
Kasutamine.
Kuna spiraali pöörlemissuund määrab edastatava või vastuvõetava ringpolariseeritud laine pöörlemissuuna, peavad saatva ja vastuvõtva antenni pöörlemissuunad ühtima. Vastupidise ringpolarisatsiooniga signaalid on seevastu tugevalt summutatud, mis võimaldab mõlemat polarisatsiooni iseseisvalt kasutada samas sagedusalas. Iga heeliksantenn on aga võimeline vastu võtma mis tahes suunas lineaarselt polariseeritud laineid. Seetõttu kasutatakse neid sageli juhtudel, kus tuleb vastu võtta mistahes lineaarselt polariseeritud laineid, kuid niisuguste lainete vastuvõtmisel on võimendus 3 dB väiksem.
Ringpolarisatsioonil on eelised satelliit- ja kosmosesides, sest polarisatsiooni vaibumist ei toimu, kui lainete polarisatsiooni suund ionosfääri läbimisel Faraday efekti tõttu ettearvamatult pöördub või kui pöördub kosmosesondide orientatsioon.
Tüüpilised rakendused on järgmised: