Esta calculadora determina los principales parámetros de diseño de una antena helicoidal en función de la longitud de onda, el número de vueltas y el espaciado entre ellas. Proporciona ganancia, diámetro, ancho del haz a media potencia (HPBW), ancho en el primer mínimo y apertura efectiva.
Es útil para ingenieros de RF, diseñadores de antenas y estudiantes que desarrollan antenas con polarización circular para comunicaciones por satélite, GPS o Wi-Fi.
Fórmulas
Diámetro: D = λ / 3,14
Circunferencia: C = π × D
Cλ = (π × D) / λ
HPBW = 52 / ( Cλ × √(norte × S) )
Primer mínimo = 115 / ( Cλ × √(N × S) )
Ganancia (dB) = 10,8 + 10 × log10(N × S)
Apertura efectiva: Ae = (G lineal × λ²) / (4 × π)
Explicación de fórmulas.
- λ es la longitud de onda correspondiente a la frecuencia de funcionamiento.
- N representa el número total de vueltas de la antena.
- S es el espacio entre espiras, expresado en múltiplos de la longitud de onda.
- El HPBW y las fórmulas de ganancia permiten evaluar el rendimiento direccional de la antena.
- La apertura efectiva Ae indica el área de superficie equivalente utilizada para capturar energía electromagnética.
Diseño de una antena helicoidal de 2,4 GHz.
Entrada : λ = 0,125 m, N = 10, S = 0,25
Salida :
- Diámetro (D) ≈ 3,98 cm
- HPBW ≈ 40,4°
- Ganancia ≈ 14,8 dB
- Apertura efectiva ≈ 0,021 m²
Beneficios y usos
- Diseño simplificado de antenas helicoidales con polarización circular.
- Estimación rápida de ganancia y directividad en función del número de vueltas.
- Optimización de parámetros para enlaces satelitales o de radioaficionados.
- Útil para investigación y creación de prototipos de antenas de alto rendimiento.