Спиральная антенна – расчёт коэффициента усиления, длины и диаграммы направленности
Калькулятор спиральной антенны помогает рассчитать её ключевые параметры: коэффициент усиления, диаметр, длину провода, апертуру и ширину диаграммы направленности. Расчёты основаны на длине волны, количестве витков и расстоянии между ними. Полезен для радиолюбителей и разработчиков антенн в диапазоне УКВ и СВЧ.
Онлайн-калькулятор параметров спиральной антенны
Основные формулы для расчёта характеристик спиральной антенны
\[
\textbf{1. Диаметр (D)} = \frac{\lambda}{\pi}
\]
\[
\textbf{2. Пространство между витками (S)} = s \cdot \lambda
\]
\[
\textbf{3. Длина провода (L)} = N \cdot \sqrt{\lambda^2 + S^2}
\]
\[
\textbf{4. Коэффициент усиления (G)} = 10.8 + 10 \cdot \log_{10}(N \cdot S)
\]
\[
\textbf{5. Ширина диаграммы направленности (HPBW)} = \frac{52}{\sqrt{N \cdot S}}
\]
\[
\textbf{6. Положение первых нулей (FNBW)} = \frac{115}{\sqrt{N \cdot S}}
\]
\[
\textbf{7. Апертура (A)} = \frac{10^{G/10} \cdot \lambda^2}{4 \pi}
\]
Пример расчёта
Данные
- Длина волны (λ): 0.1 м
- Количество витков (N): 10
- Относительное расстояние между витками (s): 0.25
- S = 0.1 × 0.25 = 0.025 м
Расчёт
- G = 10.8 + 10 × log10(10 × 0.025) ≈ 10.8 + 10 × log10(0.25) ≈ 10.8 — 6.02 ≈ 4.78 дБ
- HPBW = 52 / √(0.25) = 52 / 0.5 = 104°
- FNBW = 115 / √(0.25) = 115 / 0.5 = 230°
Спиральные антенны используются для направленного приёма и передачи волн, особенно в диапазонах UHF и выше. В режиме нормального излучения (axial mode) они обеспечивают:
- круглую поляризацию
- узкую диаграмму направленности
- высокое усиление (в зависимости от N и S)
Калькулятор позволяет быстро получить инженерные оценки для оптимизации конструкции и определения эффективной апертуры антенны.