Калькулятор длины антенны

Как рассчитать антенну?

Антенна — это устройство, предназначенное для излучения или приема электромагнитных волн. Правильный расчет антенны позволяет достичь максимальной эффективности, направленности и согласования с линией передачи.

В качестве общей основы всех расчетов используется формула вычисления длины волны по частоте:

λ = c / f

• λ — длина волны, м;
• c — скорость света, м/с (299.792458 × 10⁶ м/с);
• f — частота, МГц.

Зная длину волны и применяя простые математические правила относительно геометрии, можно рассчитать длину провода антенны. Подробнее об этом ниже.

Как рассчитать спиральную антенну?

Спиральная антенна относится к классу всенаправленных или слабонаправленных антенн с круговой поляризацией, широко используется в диапазоне УВЧ и СВЧ (например, в спутниковой связи, GPS, радиомониторинге). Она обеспечивает широкую полосу пропускания и устойчивость к переотражениям, что делает ее идеальной для приема сигналов с подвижных объектов.

Длина провода в спирали рассчитывается по формуле:

L = n × √(s² + (π × d)²)

• n — количество витков, шт;
• s — шаг между витками, м;
• d — диаметр спирали, м.

Усиление спиральной антенны:

G = 11 + 10 × log₁₀((n × (π × d)²) / λ²)

• G — усиление, дБи;
• n — количество витков, шт;
• d — диаметр спирали, м;
• λ — длина волны, м.

Как рассчитать антенну Харченко?

Биквадратная антенна (антенна Харченко) — это направленная антенна, состоящая из двух квадратных вибраторов, каждый из которых имеет периметр, равный одной длине волны. Применяется в диапазоне дециметровых волн, которые часто используются в полосе телевизионных каналов.

Длина провода рассчитывается по сторонам квадарата:

L = 8 × a

• 8 — количество сторон двойного квадрата;
• a — длина стороны квадрата, м.

В свою очередь длина стороны квадрата должны быть равна ¼ эффективной длины волны:

a = 0.25 × λ_эф

• λ_эф — эффективная длина волны.

Эффективная длина волны является производной с поправкой на соответствующую длину волны:

λ_эф = λ × k

• λ — длина волны, м;
• k — коэффициент длины волны (1, 1/2 или 1/4 для соответствующих длин волн).

Таким образом, конечная формула длины провода для биквадратной антенны выглядит следующим образом:

L = 8 × 0.25 × λ × k

Биквадратная антенна состоит из двух квадратов, каждый из которых имеет периметр 4 × 0.25λ = λ, поэтому общая длина провода составляет 2λ для полноволнового варианта.

Усиление биквадратной антенны определяется по формуле:

G = 7 + 3 × log₂(N)

• N — количество элементов (в данном случае предполагается n = 2 для биквадрата)

Как рассчитать штыревую антенну?

Штыревая антенна — одна из самых простых и распространенных форм антенн, используется в диапазонах УКВ, УВЧ, СВ, КВ (например, в радиосвязи, радиовещании, мобильной связи). Она представляет собой прямой проводник (штырь), вертикально установленный на проводящую поверхность (землю, корпус, противовес).

В зависимости от длины штыря различают четвертьволновые, полуволновые и полноволновые антенны, физические длины которых равны четверти/половине/полной длине рабочей волны, соответственно.

Расчет длины штыря в этом случае производится по формулам:

• L = λ / 4 (четвертьволновая антенна)
• L = λ / 2 (полуволновая антенна)
• L = λ (полноволновая антенна)

Расчет дипольной антенны

Дипольная антенна (диполь) — это симметричная антенна, состоящая из двух одинаковых проводящих элементов (стержней или трубок), расположенных вдоль одной прямой и питаемых в центральной точке. Диполь представляет собой симметричную систему, в которой токи в двух плечах текут в противофазе, создавая направленное излучение. Это частный случай штыревой полуволновой антенны, длина которой составляет половину длины волны рабочей частоты.

Таким образом, формула расчет длины провода диполя:

L = λ / 2

При этом длина плеча будет равна половины длины провода:

l_плеча = L / 2​