Anten đợc cấu tạo từ các băng kim loại dẹt độ rộng không đổi, tạo thành cacá đ- ờng xoắn có phơng trình (trong toạ độ cực)
ρ =aϕ+b (2.13)
Trong đó ρ là bán kính véc tơ từ tâm O của toạ độ cực, a là hệ số đặc trng cho độ tăng bán kính khi tăng một đơn vị góc ϕ, b là bán kính ban đầu của đờng xoắn.
Anten xoắn Acsimet có thể bao gồm nhiều đờng xoắn, tơng ứng ta có các loại xoắn hai đờng, 4 đờng... Để đơn giản, ta khảo sát trờng hợp xoắn hai đờng
Hình 2.7
Kết cấu của hai đờng xoắn này hoàn toàn giống nhau và đợc đặt đối xứng qua gốc toạ độ.
Một cách gần đúng, có thể xem anten xoắn hai đờng tơng tự một đờng dây song hành đợc biểu diễn hình học để trở thành kết cấu bức xạ.
Biết rằng, đối với đờng dây songhành thì dòng điện chạy dọc theo hai dây có pha ngợc nhau nên bức xạ của chúng sẽ không đáng kể khi khoảng cách giữa hai dây dẫn nhỏ (so với λ). Vì vậy có thể thấy rằng bức xạ của phần đầu anten rất nhỏ (gần điểm gốc của xoắn).
Bây giờ lấy hai điểm P và Q nằm trên hai đờng xoắn có khoảng cách (tính dọc theo hai đờng xoắn) đến gốc của chúng bằng nhau, P và Q tất nhiên là đối xứng qua O. Đồng thời lấy điểm P’ là giao điểm của đờng thẳng OP và đờng xoắn 2 . Hiệu số khoảng cách tính từ P và P’ dọc theo hai đờng xoắn đến gốc của chúng sẽ là cung QP’.
Nếu giả thiết khoảng cách giữa các băng xoắn rất nhỏ (∆r rất nhỏ và ∆r ≤ r) thì có thể coi gần đúng OP’ ≈r π
Nh vậy nếu hai đờng xoắn đợc quấn đều và khá khít nhau thì hiệu số độ dài của chúng tính từ 2 ddiểm kề nhau trên hai đờng xoắn đến gốc của chúng sẽ không phụ thuộc vào số vòng.
Nếu ứng với một bơcsongs nào đấy có r = π λ 2 thì QP’ 2 λ ≈ . Giả sử hai đờng xoắn đợc tiếp điểm tại đầu vào của chúng với dòng điện ngợc pha nhau thì hiệu số pha của dòng điện ở các điểm kề nhau của các đờng xoắn (ví dụ P-P’, vị trí của các điểm này có thể chọn tuỳ ý ) sẽ bằng :
π λ λ π π π 2 2 2 ' = + − = +KQP
Kết quả là dòng điện tại P và P’ đồng pha nhau và bức xạ của cặp dipol điện với các phần tử của dòng điện ấy sẽ có hớng cực đại vuông góc với mặt phẳng Anten.
Kết luận trên có thể đợc áp dụng không chỉ với hai điểm P và P’ mà còn cho tất cả các điểm cách tâm một khoảng r =
π λ
2 . Vì vậy có thể đi đến kết luận là ở Anten xoắn Acsimet, miền bức xạ của anten là khu vực gồm những vòng xoẵn nằm trong giới hạn một hình vành khăn có bán kính trung bình r =
π λ
2 (chu vi trung bình là λ).
Khi thay đổi tần số công tác, miền bức xạ của anten sẽ dịch chuyển sang khu vực của hình vành khăn mới mà chu vi trung bình của nó bằng một bớc sóng ứng với tần số công tác mới.
Đồ thị phơng hớng của anten sẽ có cực đại theo hai hớng vuông góc với mặt phẳng Anten, búp sóng tơng đối rộng và kích thớc của miền bức xạ không lớn lắm . Muốn có Anten bức xạ đơn hớng phải dùng thêm bộ phản xạ đặt phía sau Anten.