Il calcolatore di conversione del progetto dell’antenna elicoidale aiuta a determinare i principali parametri di progettazione di un’antenna elicoidale, inclusi guadagno, diametro, larghezza del fascio e apertura effettiva, in base alla lunghezza d’onda, al numero di giri e alla spaziatura tra i giri. Fornisce valori chiave per gli ingegneri che lavorano su antenne utilizzate nei sistemi satellitari, di comunicazione spaziale e RF che necessitano di polarizzazione circolare e ampia larghezza di banda.
Formule
Diametro (D) = λ / 3,14
Circonferenza (metri) = π * D
Cλ = (π * D) / λ
HPBW = 52 / ( Cλ * √(N * S) )
Primo Nullo = 115 / ( Cλ * √(N * S) )
Guadagno (dB) = 10,8 + 10 * log10(N * S)
Apertura effettiva (Ae) = (G_lineare * λ²) / (4 * π)
Spiegazione della formula
- λ è la lunghezza d’onda operativa dell’antenna.
- N è il numero di giri dell’elica.
- S è la spaziatura tra le spire, misurata in lunghezze d’onda.
- Cλ rappresenta la circonferenza normalizzata, che influenza l’ampiezza del fascio e il diagramma di radiazione.
- HPBW e First Null definiscono le caratteristiche direzionali dell’antenna.
- Il guadagno misura la direttività e l’efficienza dell’antenna, mentre l’apertura effettiva rappresenta la sua area di ricezione.
Usi di questa calcolatrice
- Progettazione di antenne elicoidali per comunicazioni satellitari e spaziali.
- Stima del guadagno e dell’ampiezza del fascio per determinati parametri dell’antenna.
- Ottimizzazione del numero di giri e della spaziatura per ottenere le prestazioni desiderate.
- Calcolo dell’apertura e dell’area effettiva per l’analisi della ricezione della potenza.
Qual è il guadagno e l’ampiezza del fascio di un’antenna elicoidale a 10 spire con una spaziatura di 0,25λ?
Ingresso : N = 10 giri, S = 0,25λ, λ = 0,1 m
Produzione :
- D = 0,1 / 3,14 = 0,0318 m (3,18 cm)
- Cλ = (π * 0,0318) / 0,1 = 1
- HPBW = 52 / (1 * √(10 * 0,25)) = 52 / 1,58 = 32,9°
- Primo Nullo = 115 / 1,58 = 72,8°
- Guadagno = 10,8 + 10 * log10(10 * 0,25) = 10,8 + 10 * log10(2,5) = 10,8 + 3,98 = 14,78 dB
- Apertura effettiva (Ae) = (10^(14,78/10) * 0,1²) / (4 * π) = (30,1 * 0,01) / 12,57 = 0,0239 m²