Этот инструмент вычисляет геометрические параметры приёмных и передающих антенн. Расчёт базируется на значении рабочей частоты и выбранной конфигурации излучателя.
Функции и поля ввода
Интерфейс содержит поля для ввода частоты в мегагерцах, выбора типа антенны и коэффициента укорочения. Для директорных антенн предусмотрен ввод количества элементов. Список включает полуволновый диполь, четвертьволновый штырь, рамку на полную волну и волновой канал. Выводятся параметры: каждое плечо, сопротивление излучения, высота подвеса, противовесы, сопротивление, угол противовесов, сторона квадратной рамки, диаметр круглой рамки, рефлектор, директоры, расстояние между элементами, длина траверсы, усиление, длина волны и коэффициент укорочения.
Формула расчёта
Определение длины волны в метрах выполняется по формуле:
длина волны = 299,792458 / частота в мегагерцах
Физический размер полуволнового диполя равен половине этого значения с поправкой на укорочение. Коэффициент укорочения обычно принимается равным 0,95-0,97. Четвертьволновый штырь вдвое короче диполя и требует использования противовесов.
Таблица расчётных значений
Данные для типовых частот, включая гражданский диапазон 27 МГц и любительские участки.
| Частота, МГц | Длина волны, м | Диполь, см | Плечо, см |
|---|---|---|---|
| 145 | 2,068 | 99,2 | 49,6 |
| 433 | 0,692 | 33,2 | 16,6 |
| 27 | 11,1 | 532,9 | 266,5 |
| 868 | 0,345 | 16,6 | 8,3 |
Разбор примера на 145 МГц
На частоте 145 МГц полуволновый диполь имеет длину 99,2 сантиметра. Сначала 299,792458 делится на 145, что даёт длину волны 2,068 метра. Половина этого значения составляет 1,034 метра. После умножения на коэффициент укорочения 0,96 получается итоговый размер полотна. Каждое плечо диполя составит 49,6 сантиметра.
Пример для частоты 27 МГц
Запрос 27 мгц длина волны актуален для систем связи СВ-диапазона. Длина волны здесь равна 11,1 метра. Для полуволнового диполя общая длина провода составит 532,9 сантиметра. Плечо такой антенны равно 266,5 сантиметра. Четвертьволновый штырь для этой частоты будет иметь высоту около 2,7 метра.
Единицы измерения
Частота вводится в мегагерцах (МГц). Результаты линейных размеров переводятся в сантиметры и метры. Для высоких частот, таких как 1800 МГц, точность до миллиметра критична, так как длина волны составляет 0,166 метра. При работе на 450 МГц или 868 МГц малейшее отклонение в длине плеча сдвигает резонанс за пределы рабочего диапазона.
Практическое применение
Результаты используются для нарезки полотна антенн и расчёта элементов волнового канала. Для штыревых антенн вычисляется длина вертикального элемента и параметры противовесов. Расчёт позволяет подготовить материалы для сборки до начала монтажных работ на высоте.
Типичная ошибка
Игнорирование коэффициента укорочения приводит к тому, что антенна оказывается длиннее требуемого размера. Резонансная частота смещается вниз. Ошибка проявляется высоким значением коэффициента стоячей волны на нужной частоте. Исправляется подрезкой полотна на основе измерений приборами.
Точность и округление
Скорость света используется как 299,792458 для исключения накопления погрешности. Финальные размеры элементов округляются до одного знака после запятой. Этого достаточно для слесарной обработки металлических трубок и медного провода.
Проверка прикидкой
Для контроля используется правило: на частоте 300 МГц длина волны составляет 1 метр. На частоте 30 МГц она равна 10 метрам. Если полученный результат для 40 МГц или 5 МГц сильно отличается от этой зависимости, данные введены неверно.
Границы применимости
Калькулятор определяет геометрические размеры элементов в свободном пространстве. Он не учитывает влияние земли, стен зданий и диэлектрическую проницаемость изоляции. Инструмент не считает согласующие устройства и не определяет точную ширину полосы пропускания. Для частот 6 МГц и ниже влияние высоты подвеса на сопротивление становится определяющим.