Calcolatore del progetto dell’antenna elicoidale

Questo calcolatore determina i principali parametri di progettazione di un’antenna elicoidale in base alla lunghezza d’onda, al numero di spire e alla spaziatura tra di loro. Fornisce guadagno, diametro, larghezza del fascio a metà potenza (HPBW), larghezza al primo minimo e apertura effettiva.

È utile per ingegneri RF, progettisti di antenne e studenti che sviluppano antenne a polarizzazione circolare per comunicazioni satellitari, GPS o Wi-Fi.

Formule

Diametro: D = λ / 3,14

Circonferenza: C = π × D

Cλ = (π × D) / λ

HPBW = 52 / ( Cλ × √(N × S) )

Primo minimo = 115 / ( Cλ × √(N × S) )

Guadagno (dB) = 10,8 + 10 × log10(N × S)

Apertura effettiva: Ae = ( lineare G × λ²) / (4 × π)

Spiegazione delle formule

  • λ è la lunghezza d’onda corrispondente alla frequenza operativa.
  • N rappresenta il numero totale di spire dell’antenna.
  • S è la spaziatura tra le spire, espressa in multipli della lunghezza d’onda.
  • Le formule HPBW e guadagno consentono di valutare le prestazioni direzionali dell’antenna.
  • L’apertura effettiva Ae indica la superficie equivalente utilizzata per catturare l’energia elettromagnetica.

Progetto di un’antenna elicoidale da 2,4 GHz

Ingresso : λ = 0,125 m, N = 10, S = 0,25

Uscita :

  • Diametro (D) ≈ 3,98 cm
  • HPBW ≈ 40,4°
  • Guadagno ≈ 14,8 dB
  • Apertura effettiva ≈ 0,021 m²

Vantaggi e usi

  • Progettazione semplificata di antenne elicoidali polarizzate circolarmente.
  • Stima rapida del guadagno e della direttività in base al numero di giri.
  • Ottimizzazione dei parametri per collegamenti satellitari o radioamatoriali.
  • Utile per la ricerca e la prototipazione di antenne ad alte prestazioni.