Расчет длины антенны: Калькулятор длины антенны CN AGV — Техническая поддержка Cи-Норда

Для проектирования и сборки спиральной антенны нужно оперировать следующими величинами:
– Диаметр спирали
– Длина антенны
– Расстояние между витками
– Диаметр рефлектора
– Расстояние до рефлектора
-Сопротивление антенны
-Сопротивление трансформатора(входное и выходное)
Вычислив сопротивление, мы можем согласовать антенну с приемником.

Для дальнейших расчетов мы вводим следующие переменные:
S-расстояние между витками(мм)
D-диаметр окружности витка(мм)
n-количество витков(шт)
L-длина антенны(мм)
f-частота, f=435,57(Мгц)
h-расстояние от рефлектора до спирали(мм)
l-длина окружности витка(мм)
d-диаметр рефлектора(мм)

Расчеты переменных D, S, h

Так как спиральная антенна предназначена для круговой поляризации, а принимаем мы волны с линейной поляризацией, теряется 3 Дб. Судя по таблице, нам было бы необходимо взять количество витков равное 10, но так бы антенна получилась бы слишком длинной, и было принято решение сделать 8 витков, пожертвовав одним децибелом.Таким образом, мы выбрали наиболее подходящее для себя решение, взяв значение n за 8 витков.

Таблица для расчета переменной n

Расчет переменных L, d,l

Расчёт сопротивления спиральной антенны

Используя данную таблицу можно получить зависимость входного сопротивления от диаметра антенны. Найденные нами точки графика представлены ниже.

Используя формулы 1 и 3, приведенные ниже, мы составляем график, по которому высчитывает сопротивление антенны. Итоговое сопротивление 272 Ом.

Формулы для расчета зависимости входного сопротивления от диаметра

График зависимости входного сопротивления от диаметра
График: https://www.desmos.com/calculator/rfq8lw8eoe

Расчёт параметров трансформатора спиральной антенны

Рассчитав сопротивление антенны, мы можем приступить к расчету трансформирующей линии. Зная h и нужное нам сопротивление на концах трансформатора(на меньшем 272, на большем 50 Ом) мы по нижеприведенным графикам рассчитываем длину концов трансформатора. В результате получились следующие значения: 7,4мм и 36,8мм.

Формулы для расчета трансформатора

График расчета трансформатора
График: https://www.desmos.com/calculator/q4zgr0bawq

Расчеты для антенны для частоты волны 435 МГц

Какого размера должна быть антенна? Исследуйте шаблон

Какого размера должна быть антенна при приеме с SDR? Чтобы рассчитать длину волны и длину антенны, все, что вам нужно сделать, это выполнить одну простую математику или использовать приложение для смартфона, которое включает

Формула длины антенны

Согласование антенны с вашими целями имеет ключевое значение, поэтому важно знать, как рассчитать длину волны и длину антенны. К счастью, для этого есть простая формула.

Для расчета эффективной длины антенны необходимо использовать формулу λ= v/ f . Строчная греческая буква лямбда (λ) используется для обозначения длины волны. Длина волны вычисляется делением фазовой скорости волны (v) – скорости света на 300 000. км/с (299 792 458 метров в секунду) на частоту, выраженную в МГц (f). Результат получается в метрах. Например, для частоты 145 МГц длина антенны будет 2,06 м.

Калькулятор длины антенны

Удобный и быстрый расчет длины антенны также возможен благодаря приложению для смартфона. Примером такого полезного приложения, доступного для радиолюбителей, является

Он содержит множество калькуляторов длины антенны, которые помогут вам спроектировать радиостанцию ​​и узнать, какой будет эффективная длина антенны. Вы можете выбрать один из типов антенн, т. е. дипольную антенну , вертикальную антенну, антенну заземления . Здесь вам не понадобится формула расчета длины антенны, потому что достаточно ввести интересующую вас частоту (в Гц или мГц) в калькулятор, и все расчеты будут произведены автоматически.

В бесплатной версии некоторые функции этого приложения недоступны, но расширенная версия Amateur Radio Toolkit стоит недорого. Pro-версия в настоящее время доступна за 11,99 злотых. Приложение доступно для Android и IOS.

Выбор антенны

Длина антенны имеет значение при приеме радиочастот определенного диапазона. Поэтому, когда вы работаете над своим проектом, вам нужно знать, какой длины должны быть «плечи» вашей антенны.

Антенный комплект RTL-SDR

Комплекты антенн RTL-SDR доступны в магазине Сапсан, которые можно регулировать по длине. Например, такой универсальный набор включает, среди прочего:

• 2 телескопических диполя длиной от 23 см до 100 см, 9 шт.0056
• 2 телескопических диполя 5 см – 13 см.

Отличный набор для начала знакомства с антеннами. В него дополнительно входит регулируемая присоска для стекла и основание с тремя гибкими опорами и тросом длиной от 65 см. Также имеется удлинитель кабеля (3 м) с разъемами SMA male/SMA female.

Телескопическая антенна с разъемом SMA для работы с HackRF One

Телескопическая антенна ANT500 75 МГц принимает сигналы в диапазоне от 75 МГц до 1 ГГц. Что касается его длины, то вы можете регулировать ее от 20 см до 88 см. Эта модель антенны, по общему признанию, предназначена для работы в первую очередь с HackRF One. Однако не стесняйтесь использовать его и в других проектах.

Приемопередатчик HackRF будет работать в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГц с полосой пропускания до 20 МГц. Для каких задач это будет полезно? Например, для прослушивания Bluetooth и расширенного анализа RFID (связь со всеми метками RFID независимо от их частоты, анализ дистанционного управления, манипуляции с GPS или перехват и анализ IMSI.

Что касается совместимости, HackFR ​​One будет совместим со всеми основные пакеты SDR на разных платформах (GNU Radio, SDR#, SDR_Radio, Universal Radio Hacker, QSpectrumAnalyzer)9.0011

Стоит знать, что, несмотря ни на что, антенные установки могут периодически немного расстраиваться.

Ключевым моментом является подбор оборудования, подходящего для ваших целей. Вот почему мы также предлагаем, какие рации лучше всего подходят для использования в полевых условиях и дома. И если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам.

Расчет и формула » Примечания по электронике

Примечания и подробности о расчете длины дипольной антенны и формуле для полуволнового диполя.

Дипольные антенны Включает:
Основы дипольной антенны Ток и напряжение Полуволновой диполь Сложенный диполь Короткий диполь Дублет Длина диполя Дипольные каналы Диаграмма направленности Построить ВЧ диполь Перевернутый V-диполь ВЧ многодиапазонный веерный диполь ВЧ многодиапазонный диполь-ловушка Антенна G5RV FM-дипольный дизайн

Длина диполя является основным фактором при определении его рабочей частоты.

Таким образом, расчет длины дипольной антенны является ключевым элементом при проектировании и установке любой антенны для ВЧ, ОВЧ, УВЧ и т. д., для широковещательного приема, передачи или для двусторонней радиосвязи, например, для двухсторонней радиосвязи. точка связи любительского радио, для приема или любого приложения.

Большинство дипольных антенн имеют длину в половину длины волны, и, соответственно, часто необходимо рассчитать физическую длину полуволновой дипольной антенны.

Однако было обнаружено, что физическая длина дипольной антенны не совсем совпадает с длиной волны электрического тока в свободном пространстве. На самом деле он немного короче, пусть и ненамного.

Несмотря на то, что длину антенны можно очень точно рассчитать, побочные эффекты могут означать, что длину все же придется немного отрегулировать для оптимальной работы после того, как антенна будет установлена ​​в требуемом месте.

Несмотря на это, всегда необходимо рассчитать требуемую длину, а затем, при необходимости, быть готовым отрегулировать ее на небольшую величину, чтобы обеспечить оптимальную работу

Отклонение длины диполя от длины свободного пространства

Хотя антенна может иметь электрическую половину длины волны или кратную половине длины волны, эта физическая длина не совсем совпадает с длиной волны сигнала, распространяющегося в свободном пространстве.

Для этого есть несколько причин, и это означает, что антенна будет немного короче, чем длина, рассчитанная для волны, распространяющейся в свободном пространстве, в результате того, что легко называют «конечным эффектом».

Конечный эффект возникает из-за того, что обычно антенна работает в воздушной среде, а сигнал распространяется по проводнику конечной длины.

Более конкретно, эффект конца антенны возникает из-за уменьшения индуктивности и увеличения емкости ближе к концу проводника антенны. Это служит для эффективного удлинения антенны.

Установлено, что торцевой эффект антенны увеличивается с частотой, а также различается в зависимости от установки. Диаметр проволоки также оказывает заметное влияние на это, как показано на диаграмме.

Для полуволнового диполя рассчитывается длина волны, бегущей в свободном пространстве, и она умножается на коэффициент «А». Обычно он составляет от 0,96 до 0,98 и в основном зависит от отношения длины антенны к толщине провода или трубки, используемой в качестве элемента. Его значение можно приблизительно оценить по графику:

В качестве дополнительной сложности, поддерживающие изоляторы, системы питания и другие окружающие объекты, такие как земля, здания, деревья и т. д., оказывают заметное влияние на электрическую длину. Это может даже превысить изменение длины, вызванное практическими изменениями диаметра проводника.

Это затрудняет, а то и делает невозможным точное вычисление длины в практических условиях. Соответственно, обычно определяют наиболее вероятную длину антенны, обрезают ее немного длиннее, чем ожидается, а затем экспериментально проверяют характеристики антенны, при необходимости изменяя физическую длину.

В то время как большинство дипольных антенн могут удовлетворительно работать в большинстве случаев с небольшой регулировкой или без нее, готовность немного отрегулировать длину поможет улучшить характеристики и обеспечить максимально эффективную работу в заданном месте.

Формула длины диполя

Довольно легко рассчитать длину полуволнового диполя, используя простые формулы, приведенные ниже. Для этого расчета длины даны две версии: одна для длины в метрах, а другая для длины в дюймах.

длина (метры) = 150   Af

длина (дюймы) = 5905  Af

длина (футы) = 492  Af

Часто формула для длины диполя в футах выглядит как 468/частота. Это можно получить, взяв число 49.2, показанный в приведенной выше формуле, и умножив его на типичный А или коэффициент конечного эффекта 0,95.

Фактическое полученное значение равно 467,48, но это достаточно близко для большинства применений, тем более, что другие факторы, включая близлежащие объекты и т. д., оказывают значительное влияние на длину.

Расчеты по этим формулам дают хорошую отправную точку для определения длины дипольной антенны. Однако такие факторы, как близость земли и других близлежащих объектов, как упоминалось выше, также оказывают значительное влияние на длину, и определить их заранее непросто.

Соответственно всегда лучше сделать любой прототип антенны немного длиннее, чем могут показать расчеты, а затем укоротить антенну, каждый раз измеряя ее характеристики. Таким образом, для этой антенны можно получить оптимальные характеристики.

Программы компьютерного моделирования обычно способны очень точно рассчитать длину диполя при условии, что все переменные и элементы, влияющие на работу диполя, могут быть точно введены, чтобы моделирование было реалистичным и, следовательно, точным. Основная проблема, как правило, заключается в том, чтобы точно ввести реальные данные об окружающей среде, чтобы можно было провести реалистичное моделирование.

Длина антенн для популярных радиолюбительских диапазонов

используются во многих областях и приложениях. Одной из основных областей, где требуются самодельные антенны, являются радиолюбители. Проволочные дипольные антенны часто конструируются и устанавливаются для обеспечения антенны для определенного диапазона или иногда диапазонов.

Чтобы иметь представление о длинах, необходимых для полуволновых диполей, широко используемые длины приведены в таблице.

Примерная длина дипольных антенн любительского диапазона
Диапазон (МГц)	Длина (футы)	Длина (метры)
1,8	266	82,2
3,5	137	42,2
7,0	68,5	21,1
10,1	47,5	14,7
14,0	34,3	10,6
18. 068	26,2	8,2
21,0	22,8	7,04
24,89	19,3	5,94
28,0	17,1	5,28

Примечание: Длины проводов указаны для антенны в сборе, их необходимо обрезать по центру для точки питания.

Эти длины широко используются в качестве основы для дипольной антенны любительского диапазона. Как уже упоминалось, влияние земли/высоты, а также близлежащих объектов может изменить требуемую естественную резонансную длину, поэтому обычно требуется небольшое экспериментирование.

Наконечники для проволочных антенн

При обрезке проводов по длине для проволочной дипольной антенны необходимо не только отрезать немного больше, чтобы можно было обрезать длину, но также необходимо отрезать немного больше длины, чтобы можно было проложить провод антенны. для крепления к центральной части, а также к изоляторам или тому, что используется на обоих концах.

Это связано с тем, что активная длина антенны не включает проволочную петлю для крепления.

Это относится к центральной части, как показано ниже. Какой бы ни была форма используемого центрального элемента, будь то изолятор, как показано на рисунке, или балун, многие балуны предназначены для работы в качестве центральной части диполя.

Хотя центральная часть диполя важна, изоляторы на обоих концах (или любое другое крепление) потребуют добавления дополнительной длины.

Необходимо обеспечить достаточное количество дополнительного провода для крепления, чтобы убедиться, что нет необходимости в добавлении провода, так как это может быть трудно сделать удовлетворительно после того, как антенный провод будет обрезан.

Теоретически относительно легко рассчитать длину антенны. На практике большое влияние на длину оказывают многие другие факторы. Многие программы проектирования антенн помогут уменьшить ошибки, но на практике трудно предсказать влияние зданий, деревьев и общей топологии земли, и то, как эти факторы повлияют на антенну. Всегда лучше рассчитать длину диполя как можно лучше и отрегулировать десять для оптимальной работы на месте.

Дополнительные темы по антеннам и распространению:
ЭМ волны Распространение радио Ионосферное распространение Грунтовая волна Разброс метеоров Тропосферное распространение Основы антенны Кубический четырехугольник Диполь Отключить Ферритовый стержень Логопериодическая антенна Антенна с параболическим отражателем Антенны с фазированной решеткой Вертикальные антенны Яги Заземление антенны телевизионные антенны Коаксиальный кабель Волновод КСВ Антенные балуны MIMO
    Вернитесь в меню «Антенны и распространение».