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.