Ce calculateur détermine les principaux paramètres de conception d’une antenne hélicoïdale en fonction de la longueur d’onde, du nombre de spires et de l’espacement entre celles-ci. Il fournit le gain, le diamètre, la largeur de faisceau à mi-puissance (HPBW), la largeur au premier minimum et l’ouverture efficace.
Il est utile pour les ingénieurs RF, concepteurs d’antennes et étudiants qui développent des antennes à polarisation circulaire pour les communications satellite, GPS ou Wi-Fi.
Formules
Diamètre : D = λ / 3.14
Circonférence : C = π × D
Cλ = (π × D) / λ
HPBW = 52 / ( Cλ × √(N × S) )
Premier minimum = 115 / ( Cλ × √(N × S) )
Gain (dB) = 10.8 + 10 × log10(N × S)
Ouverture efficace : Ae = (Glinéaire × λ²) / (4 × π)
Explication des formules
- λ est la longueur d’onde correspondant à la fréquence d’opération.
- N représente le nombre total de spires de l’antenne.
- S est l’espacement entre spires, exprimé en multiples de la longueur d’onde.
- Les formules de HPBW et de gain permettent d’évaluer les performances directionnelles de l’antenne.
- L’ouverture efficace Ae indique la surface équivalente utilisée pour capter l’énergie électromagnétique.
Conception d’une antenne hélicoïdale à 2.4 GHz
Entrée : λ = 0.125 m, N = 10, S = 0.25
Sortie :
- Diamètre (D) ≈ 3.98 cm
- HPBW ≈ 40.4°
- Gain ≈ 14.8 dB
- Ouverture efficace ≈ 0.021 m²
Avantages et utilisations
- Conception simplifiée d’antennes hélicoïdales à polarisation circulaire.
- Estimation rapide du gain et de la directivité selon le nombre de spires.
- Optimisation des paramètres pour les liaisons satellite ou radioamateur.
- Utile pour la recherche et le prototypage d’antennes haute performance.