Microstrip Patch Antenna Calculator

Ten kalkulator umożliwia szybkie obliczenie wymiarów mikrofalowej anteny płytkowej (Microstrip Patch) na podstawie stałej dielektrycznej podłoża, grubości podłoża oraz częstotliwości rezonansowej. Narzędzie nie waliduje wartości wejściowych, więc wyniki dla ekstremalnych danych mogą być niepoprawne lub nielogiczne (np. NaN, ∞, ujemne wartości).

Parametry wejściowe

• Dielektryczna stała podłoża (ε_r) – liczba bezwymiarowa, np. 4.4 dla FR4.
• Wysokość podłoża (h) – grubość materiału dielektrycznego; jednostki: mm, cm, m.
• Częstotliwość rezonansowa (f₀) – częstotliwość pracy anteny; jednostki: Hz, MHz, GHz.

Wyniki

• Szerokość anteny (W) – w mm, wyznaczana ze wzoru: W = (c / 2f₀) * √(2 / (ε_r + 1))
• Długość rzeczywista (L) – w mm, uwzględnia efekt końcowych frędzli i stałą dielektryczną efektywną.

Kroki obliczeń

1. Wyznaczenie szerokości W na podstawie częstotliwości rezonansowej i stałej dielektrycznej.
2. Obliczenie efektywnej stałej dielektrycznej ε_eff zależnej od stosunku W/h.
3. Obliczenie efektywnej długości Leff = c / (2 f₀ √ε_eff).
4. Wyznaczenie korekty długości ΔL w zależności od W/h i ε_eff.
5. Ostateczna długość anteny L = Leff – 2 ΔL.

Wskazówki

• Nie wprowadzaj wartości zerowych ani ujemnych, ponieważ mogą prowadzić do błędów matematycznych.
• Wartości ekstremalne (bardzo wysokie ε_r, bardzo niska lub wysoka częstotliwość) mogą skutkować NaN lub ∞ w wynikach.
• Jednostki podłoża i częstotliwości muszą być spójne z oczekiwaniami kalkulatora.

Zastosowanie

Kalkulator jest przydatny dla inżynierów RF i projektantów anten do szybkiego prototypowania wymiarów mikrostrip patch przed szczegółową symulacją EM lub implementacją w PCB.