Ten kalkulator służy do obliczania podstawowych parametrów projektowych anteny helikalnej na podstawie długości fali, liczby zwojów (N) oraz odstępu między zwojami (S, w długościach fali). Wyniki obejmują zysk anteny, średnicę, szerokość wiązki przy połowie mocy, szerokość wiązki między pierwszymi minimami oraz efektywną aperturę.
Wzory używane w kalkulatorze
D = λ / 3.14
C (obwód) = π * D
Cλ = (π * D) / λ
HPBW = 52 / ( Cλ * √(N * S) )
First Null = 115 / ( Cλ * √(N * S) )
Gain (dB) = 10.8 + 10 * log10(N * S)
Efektywna apertura Ae = (G_linear * λ²) / (4 * π)
Wyjaśnienie wzorów
λ to długość fali w metrach. D to średnica anteny helikalnej, a Cλ to obwód znormalizowany względem długości fali. HPBW i First Null określają szerokość głównej wiązki oraz pierwsze minimum charakterystyki promieniowania. Zysk anteny obliczany jest w decybelach, a efektywna apertura określa powierzchnię równoważną anteny przy odbiorze energii.
Przykład 1: Standardowy projekt anteny
Załóżmy λ = 0.1 m, N = 10, S = 0.25.
D = 0.1 / 3.14 = 0.0318 m (3.18 cm)
Cλ = (π * 0.0318) / 0.1 = 1
HPBW = 52 / (1 * √(10 * 0.25)) = 32.9°
First Null = 115 / (1 * √(10 * 0.25)) = 72.8°
Gain = 10.8 + 10 * log10(10 * 0.25) = 14.8 dB
G_linear = 10^(14.8/10) = 30.2
Ae = (30.2 * 0.1²) / (4 * π) = 0.024 m²
Przykład 2: Antena o większej liczbie zwojów
Załóżmy λ = 0.1 m, N = 20, S = 0.25.
D = 0.1 / 3.14 = 0.0318 m (3.18 cm)
Cλ = 1
HPBW = 52 / (1 * √(20 * 0.25)) = 23.2°
First Null = 115 / (1 * √(20 * 0.25)) = 51.3°
Gain = 10.8 + 10 * log10(20 * 0.25) = 17.8 dB
G_linear = 10^(17.8/10) = 60.3
Ae = (60.3 * 0.1²) / (4 * π) = 0.048 m²
Przykład 3: Antena z większym odstępem między zwojami
Załóżmy λ = 0.1 m, N = 10, S = 0.5.
D = 0.1 / 3.14 = 0.0318 m (3.18 cm)
Cλ = 1
HPBW = 52 / (1 * √(10 * 0.5)) = 23.3°
First Null = 115 / (1 * √(10 * 0.5)) = 51.6°
Gain = 10.8 + 10 * log10(10 * 0.5) = 17.8 dB
G_linear = 10^(17.8/10) = 60.3
Ae = (60.3 * 0.1²) / (4 * π) = 0.048 m²