Калькулятор длины антенны

Калькулятор длины антенны переводит любую рабочую частоту в точную физическую длину антенны. Он поддерживает четыре самые популярные резонансные конструкции — полуволновой диполь, четвертьволновой вертикал / Ground Plane, 5/8-волновой вертикал и полноволновую петлевую антенну. Калькулятор выводит длину как в метрах, так и в футах/дюймах, вместе с длиной каждого плеча диполя или противовеса, длиной волны в свободном пространстве, соответствующим радиодиапазоном и анимированной схемой, показывающей стоячую волну на элементе.

Как рассчитать длину антенны по частоте

Антенна вступает в резонанс, когда ее длина составляет определенную долю от длины волны вашей частоты. Расчет состоит из трех простых шагов: найти длину волны, взять от нее необходимую долю и слегка уменьшить результат с учетом реального коэффициента укорочения (краевого эффекта).

Здесь доля равна 0.5 для полуволнового диполя, 0.25 для четвертьволнового вертикала, 0.625 для 5/8-волнового вертикала и 1.0 для полноволновой петли. K — это коэффициент укорочения (краевого эффекта), составляющий около 0.95 для тонкого неизолированного провода. Именно поэтому знаменитое радиолюбительское правило для диполя использует формулу 468/f (в футах) вместо значения 492/f для свободного пространства.

Быстрые формулы длины антенн

В этих формулах используется стандартный коэффициент укорочения 0.95. Калькулятор выше позволяет изменить этот коэффициент под ваш проводник для более точной обрезки.

Типы антенн

Что такое коэффициент укорочения / краевой эффект?

Радиоволны распространяются по проводу немного медленнее, чем в свободном пространстве, а концы антенны создают емкостной краевой эффект, из-за которого она ведет себя так, словно немного длиннее своей физической длины. Чтобы попасть точно в резонанс, проводник обрезают на несколько процентов короче. Эту поправку называют коэффициентом укорочения (также коэффициентом K):

• 0.95 — тонкий неизолированный провод (классическое значение по умолчанию, дающее 468/f).
• 0.92 — провод в изоляции или с покрытием, снижающим коэффициент.
• 0.98 — толстые алюминиевые трубки или элементы большого диаметра.
• 1.00 — теоретическое значение без краевого эффекта (на практике встречается редко).

Длина волны и радиодиапазоны

Поскольку длина волны обратно пропорциональна частоте, для низких диапазонов требуются огромные антенны, а для высоких — совсем крошечные. Диполь на 3.5 МГц (80 м) имеет длину более 40 м, тогда как четвертьволновой штырь для Wi-Fi на 2.4 ГГц едва достигает 3 см. Калькулятор автоматически определяет диапазон вашей частоты — радиолюбительский, CB, FM-вещание, авиационный, морской, GMRS, Wi-Fi и другие, показывая назначение антенны.

Как пользоваться калькулятором

1. Введите частоту: Укажите рабочую частоту и выберите единицу измерения (кГц, МГц или ГГц).
2. Выберите тип антенны: Выберите диполь, вертикал, Ground Plane, 5/8-волновой вертикал или петлю.
3. Укажите коэффициент укорочения: Задайте значение под ваш проводник (0.95 для голого провода — надежный выбор по умолчанию).
4. Нажмите «Рассчитать»: Ознакомьтесь с физической длиной в метрах и футах, длиной каждого плеча или противовеса, длиной волны, радиодиапазоном и пошаговым расчетом.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать длину антенны по частоте?

Сначала найдите длину волны в свободном пространстве: длина волны в метрах равна 299.792458, деленному на частоту в МГц. Затем умножьте на долю длины волны антенны (0.5 для полуволнового диполя, 0.25 для четвертьволновой) и на коэффициент укорочения около 0.95 для реального провода. В результате получится физическая длина для обрезки.

Какова формула для полуволнового диполя?

Популярное эмпирическое правило: длина в футах равна 468, деленному на частоту в МГц, или длина в метрах равна примерно 142.5, деленному на частоту в МГц. Каждое плечо диполя составляет половину от этой общей длины. Значение 468 уже учитывает примерно 95% коэффициент укорочения для тонкого провода.

Какова длина четвертьволновой вертикальной антенны?

Для четвертьволнового вертикала длина в футах равна 234, деленному на частоту в МГц, или около 71.25, деленному на частоту в МГц для метров. Это половина размера диполя, и антенна работает с плоскостью заземления (Ground Plane) или противовесами, которые обычно делают примерно на 5% длиннее вертикального элемента.

Что такое коэффициент укорочения и почему он важен?

Коэффициент укорочения (или краевого эффекта) учитывает то, что реальный проводник заставляет антенну резонировать так, будто она немного длиннее своей физической длины. Для тонкого голого провода он составляет около 0.95, для провода в изоляции — немного ниже, а для толстых трубок — немного выше. Использование правильного коэффициента дает длину, более близкую к резонансной, поэтому требуется меньше подрезки.

Почему моя антенна короче длины волны?

Антенна составляет лишь долю от полной длины волны. Полуволновой диполь — это половина длины волны, а четвертьволновой вертикал — четверть. Физическая длина также слегка уменьшается за счет коэффициента укорочения, поэтому резонансная антенна всегда короче одной полной длины волны для данной частоты.

Нужно ли обрезать антенну точно по рассчитанной длине?

Отрежьте провод с небольшим запасом, а затем подрезайте его, измеряя КСВ (SWR). Близлежащие предметы, высота над землей, толщина провода и изоляция смещают точку резонанса, поэтому рассчитанная длина — это отличная начальная точка, а не окончательное значение.

Дополнительные ресурсы

• Дипольная антенна — Википедия
• Монопольная (четвертьволновая) антенна — Википедия