De conversiecalculator voor het Helical Antenna Design helpt bij het bepalen van de belangrijkste ontwerpparameters van een spiraalvormige antenne, inclusief versterking, diameter, bundelbreedte en effectieve opening, op basis van de golflengte, het aantal windingen en de afstand tussen de windingen. Het biedt sleutelwaarden voor ingenieurs die werken aan antennes die worden gebruikt in satelliet-, ruimtecommunicatie- en RF-systemen die circulaire polarisatie en grote bandbreedte nodig hebben.
Formules
Diameter (D) = λ / 3,14
Omtrek (meter) = π * D
Cλ = (π * D) / λ
HPBW = 52 / ( Cλ * √(N * S) )
Eerste nul = 115 / ( Cλ * √(N * S) )
Versterking (dB) = 10,8 + 10 * log10(N * S)
Effectief diafragma (Ae) = (G_lineair * λ²) / (4 * π)
Formule uitleg
- λ is de bedrijfsgolflengte van de antenne.
- N is het aantal windingen van de helix.
- S is de afstand tussen windingen, gemeten in golflengten.
- Cλ vertegenwoordigt de genormaliseerde omtrek, die de bundelbreedte en het stralingspatroon beïnvloedt.
- HPBW en First Null definiëren de richtingskarakteristieken van de antenne.
- Gain meet de richtingsgevoeligheid en efficiëntie van de antenne, terwijl de effectieve opening het ontvangstgebied vertegenwoordigt.
Gebruik van deze rekenmachine
- Het ontwerpen van spiraalvormige antennes voor satelliet- en ruimtecommunicatie.
- Schatting van de versterking en bundelbreedte voor bepaalde antenneparameters.
- Optimaliseren van het aantal beurten en de afstand om de gewenste prestaties te bereiken.
- Berekening van de opening en het effectieve oppervlak voor analyse van de stroomontvangst.
Wat is de versterking en bundelbreedte van een spiraalvormige antenne met 10 windingen en een afstand van 0,25λ?
Ingang : N = 10 windingen, S = 0,25λ, λ = 0,1 m
Uitgang :
- 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°
- Eerste nul = 115 / 1,58 = 72,8°
- Versterking = 10,8 + 10 * log10(10 * 0,25) = 10,8 + 10 * log10(2,5) = 10,8 + 3,98 = 14,78 dB
- Effectief diafragma (Ae) = (10^(14,78/10) * 0,1²) / (4 * π) = (30,1 * 0,01) / 12,57 = 0,0239 m²