Esta calculadora determina os principais parâmetros de projeto de uma antena helicoidal com base no comprimento de onda, no número de voltas e no espaçamento entre elas. Ele fornece ganho, diâmetro, largura de feixe de meia potência (HPBW), largura no primeiro mínimo e abertura efetiva.
É útil para engenheiros de RF, projetistas de antenas e estudantes que desenvolvem antenas circularmente polarizadas para comunicações via satélite, GPS ou Wi-Fi.
Fórmulas
Diâmetro: D = λ / 3,14
Circunferência: C = π × D
Cλ = (π × D) /λ
HPBW = 52 / (Cλ × √(N × S))
Primeiro mínimo = 115 / (Cλ × √(N × S))
Ganho (dB) = 10,8 + 10 × log10(N × S)
Abertura efetiva: Ae = ( linear G × λ²) / (4 × π)
Explicação das fórmulas
- λ é o comprimento de onda correspondente à frequência de operação.
- N representa o número total de voltas da antena.
- S é o espaçamento entre espiras, expresso em múltiplos do comprimento de onda.
- As fórmulas HPBW e ganho permitem avaliar o desempenho direcional da antena.
- A abertura efetiva Ae indica a área superficial equivalente usada para capturar energia eletromagnética.
Projeto de uma antena helicoidal de 2,4 GHz
Entrada : λ = 0,125 m, N = 10, S = 0,25
Saída :
- Diâmetro (D) ≈ 3,98 cm
- HPBW ≈ 40,4°
- Ganho ≈ 14,8 dB
- Abertura efetiva ≈ 0,021 m²
Benefícios e usos
- Projeto simplificado de antenas helicoidais polarizadas circularmente.
- Estimativa rápida de ganho e diretividade dependendo do número de voltas.
- Otimização de parâmetros para links de satélite ou rádio amador.
- Útil para pesquisa e prototipagem de antenas de alto desempenho.