Калькулятор антенн переводит частоту в длину волны и подсказывает размеры простых излучателей: полуволнового диполя и четвертьволнового штыря. Учёт коэффициента укорочения делает расчёт ближе к практике.
Радиоволна распространяется со скоростью света, поэтому между частотой и длиной волны есть простая обратная зависимость: чем выше частота, тем короче волна. Формула λ = c / f связывает эти величины, если частоту подставить в мегагерцах, а скорость света — в соответствующих единицах.
По длине волны выбирают размеры антенны. Простейший излучатель — полуволновой диполь, длина которого примерно равна половине длины волны. Вертикальный штырь часто делают четвертьволновым, а недостающую часть заменяет противовес.
В реальной конструкции волна распространяется вдоль проводника медленнее, чем в вакууме, а на концах сказывается краевой эффект. Поэтому геометрическую длину умножают на коэффициент укорочения, обычно от 0,93 до 0,98. Для тонких проводов коэффициент меньше, для толстых трубок — ближе к единице.
Пример 1. На частоте 100 МГц длина волны равна 299,792 / 100 = 3,00 м, диполь при коэффициенте 0,95 получится 1,42 м, а штырь — 0,71 м.
Пример 2. Для Wi-Fi на 2450 МГц длина волны 0,122 м, диполь 0,058 м, штырь 0,029 м.
Пример 3. На частоте 27,2 МГц (CB-диапазон) длина волны около 11,02 м, а четвертьволновый штырь — примерно 2,62 м.
Размеры антенн при коэффициенте укорочения 0,95
| Диапазон | Частота | Длина волны | Диполь λ/2 | Штырь λ/4 |
|---|---|---|---|---|
| CB-радио | 27,2 МГц | 11,02 м | 5,23 м | 2,62 м |
| FM-радио | 98 МГц | 3,06 м | 1,45 м | 0,73 м |
| LPD | 433 МГц | 0,69 м | 0,33 м | 0,16 м |
| Wi-Fi 2,4 | 2450 МГц | 0,12 м | 0,06 м | 0,03 м |
| Wi-Fi 5 | 5500 МГц | 0,05 м | 0,03 м | 0,01 м |
Волна замедляется в проводнике и на краях элемента. Коэффициент укорочения учитывает оба эффекта, поэтому реальная антенна получается короче теоретической.
Для трубки диаметром 8–20 мм подходит коэффициент около 0,98. Для тонкого провода 0,5–1 мм берите 0,93–0,95.
Да. Четвертьволновый штырь работает как половина диполя, поэтому вторую половину заменяют противовесом, корпусом устройства или радиалами.
Металл, стены и земля меняют резонанс. После установки антенну желательно проверить анализатором и при необходимости подстроить длину.