Dieser Rechner ermittelt die wichtigsten Designparameter einer Wendelantenne basierend auf der Wellenlänge, der Anzahl der Windungen und dem Abstand zwischen ihnen. Es bietet Verstärkung, Durchmesser, Halbwertsstrahlbreite (HPBW), Breite im ersten Minimum und effektive Apertur.
Es ist nützlich für HF-Ingenieure, Antennendesigner und Studenten, die zirkular polarisierte Antennen für die Satelliten-, GPS- oder Wi-Fi-Kommunikation entwickeln.
Formeln
Durchmesser: D = λ / 3,14
Umfang: C = π × D
Cλ = (π × D) / λ
HPBW = 52 / ( Cλ × √(N × S) )
Erstes Minimum = 115 / ( Cλ × √(N × S) )
Verstärkung (dB) = 10,8 + 10 × log10(N × S)
Effektive Apertur: Ae = ( lineares G × λ²) / (4 × π)
Erklärung der Formeln
- λ ist die Wellenlänge, die der Betriebsfrequenz entspricht.
- N stellt die Gesamtzahl der Windungen der Antenne dar.
- S ist der Abstand zwischen Windungen, ausgedrückt in Vielfachen der Wellenlänge.
- Die HPBW- und Verstärkungsformeln ermöglichen die Bewertung der Richtleistung der Antenne.
- Die effektive Apertur Ae gibt die äquivalente Oberfläche an, die zum Einfangen elektromagnetischer Energie verwendet wird.
Entwurf einer 2,4-GHz-Helixantenne
Eingabe : λ = 0,125 m, N = 10, S = 0,25
Ausfahrt :
- Durchmesser (D) ≈ 3,98 cm
- HPBW ≈ 40,4°
- Verstärkung ≈ 14,8 dB
- Effektive Öffnung ≈ 0,021 m²
Vorteile und Einsatzmöglichkeiten
- Vereinfachtes Design zirkular polarisierter Spiralantennen.
- Schnelle Schätzung von Verstärkung und Richtwirkung abhängig von der Anzahl der Windungen.
- Optimierung von Parametern für Satelliten- oder Amateurfunkverbindungen.
- Nützlich für Forschung und Prototyping von Hochleistungsantennen.