A calculadora de conversão de projeto de antena helicoidal ajuda a determinar os principais parâmetros de projeto de uma antena helicoidal, incluindo ganho, diâmetro, largura de feixe e abertura efetiva, com base no comprimento de onda, número de voltas e espaçamento entre voltas. Ele fornece valores-chave para engenheiros que trabalham em antenas usadas em satélites, comunicação espacial e sistemas de RF que precisam de polarização circular e ampla largura de banda.
Fórmulas
Diâmetro (D) = λ/3,14
Circunferência (metros) = π * D
Cλ = (π * D) /λ
HPBW = 52 / (Cλ * √(N * S))
Primeiro Nulo = 115 / (Cλ * √(N * S))
Ganho (dB) = 10,8 + 10 * log10(N * S)
Abertura efetiva (Ae) = (G_linear * λ²) / (4 * π)
Explicação da fórmula
- λ é o comprimento de onda operacional da antena.
- N é o número de voltas da hélice.
- S é o espaçamento entre espiras, medido em comprimentos de onda.
- Cλ representa a circunferência normalizada, que afeta a largura do feixe e o padrão de radiação.
- HPBW e First Null definem as características direcionais da antena.
- O ganho mede a diretividade e a eficiência da antena, enquanto a abertura efetiva representa sua área de recepção.
Usos desta calculadora
- Projetando antenas helicoidais para comunicação via satélite e espacial.
- Estimativa de ganho e largura de feixe para determinados parâmetros de antena.
- Otimizando o número de voltas e o espaçamento para alcançar o desempenho desejado.
- Cálculo de abertura e área efetiva para análise de recepção de energia.
Qual é o ganho e a largura do feixe de uma antena helicoidal de 10 voltas com espaçamento de 0,25λ?
Entrada : N = 10 voltas, S = 0,25λ, λ = 0,1 m
Saída :
- 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°
- Primeiro Nulo = 115 / 1,58 = 72,8°
- Ganho = 10,8 + 10 * log10(10 * 0,25) = 10,8 + 10 * log10(2,5) = 10,8 + 3,98 = 14,78 dB
- Abertura efetiva (Ae) = (10^(14,78/10) * 0,1²) / (4 * π) = (30,1 * 0,01) / 12,57 = 0,0239 m²