Antennin taajuuslaskuri

Muunna taajuuden ja aallonpituuden välillä. Laske neljännesaallon ja puoliaallon antennipituudet.

Yleisten taajuuskaistojen viite

AM Radio 535 kHz – 1.7 MHz

FM Radio 87.5 – 108 MHz

ADS-B (aviation) 1090 MHz

L-Band GPS 1.2 – 1.6 GHz

2.4 GHz Wi-Fi / BT 2.4 – 2.5 GHz

5 GHz Wi-Fi 5.15 – 5.85 GHz

GSM 900 880 – 960 MHz

LTE Band 1 1.9 – 2.2 GHz

DVB-T (TV) 174 – 862 MHz

NOAA Weather Sat 137.1 – 137.9 MHz

Mikä on antennin taajuuslaskuri?

Antennin taajuuslaskuri määrittää optimaaliset antennin mitat tietylle taajuudelle tai tunnistaa, mille taajuudelle tietty antenni on viritetty. Perusperiaate on, että antennin fyysinen pituus liittyy suoraan sen lähettämän tai vastaanottaman radiotaajuuden aallonpituuteen. Puoliaaltodipoliantenni on esimerkiksi suunnilleen puolet kohdetaajuutensa aallonpituudesta.

Tämä työkalu laskee antennin pituuden yleisille antennityypeille (dipoli, neljännesaalto, Yagi, J-pole) taajuusalueilla HF-radiosta mikroaaltoihin. Se auttaa radioamatöörejä, SDR-harrastajia ja langattomien järjestelmien insinöörejä suunnittelemaan antenneja tietyille kaistoille ilman manuaalisia aallonpituuslaskelmia.

Työkalun käyttöohje

Syötä taajuus MHz:nä (tai valitse yleisistä kaistoista kuten FM-radio, radioamatööri, Wi-Fi, matkapuhelin). Valitse antennityyppi. Työkalu laskee optimaaliset fyysiset mitat sekä metrijärjestelmässä että tuumajärjestelmässä. Se näyttää myös aallonpituuden, yleisten siirtolinjojen nopeuskertoimen ja säätöhuomautukset todellisiin olosuhteisiin.

Yleiset antennitypit

Puoliaaltodipoliantenni — perustavanlaatuisin antenni. Pituus = aallonpituus / 2. Ympärisäteilevä säteilykuvio.
Neljännesaaltoantenni maatasolla — puolikas dipolista maatason kanssa. Yleinen VHF/UHF-käytössä. Pituus = aallonpituus / 4.
Yagi-Uda — suuntaava antenni useilla elementeillä. Käytetään TV-vastaanottoon ja pisteestä pisteeseen -viestintään.
J-pole — puoliaallon antenni, jota syötetään alhaalta neljännesaallon sovitusosan kautta. Helppo rakentaa ja tehokas.

Taajuus-aallonpituussuhde

Aallonpituus (metriä) = valon nopeus / taajuus. Koska valon nopeus on noin 300 000 000 metriä sekunnissa: aallonpituus (m) = 300 / taajuus (MHz). 100 MHz:n FM-radiosignaalin aallonpituus on 3 metriä, joten puoliaaltodipoliantenni FM-radiolle on noin 1,5 metriä pitkä. Korkeammat taajuudet tuottavat lyhyempiä aallonpituuksia ja vaativat pienempiä antenneja.

Laskuesimerkki

FM-radion vastaanottamiseksi 100 MHz:llä etsi ensin aallonpituus: λ = c / f = 300 000 000 / 100 000 000 = 3 m. Neljäsosa-aallon piiska-antenni on λ/4 = 0,75 m pitkä. Puoliaaltodipoli olisi 1,5 m kärjestä kärkeen. Käytännössä lyhennetään hieman nopeuskertoimella noin 0,95 johtimen huomioimiseksi.

Yleisiä virheitä

Yleinen virhe on unohtaa nopeuskerroin; oikea antenni on muutaman prosentin lyhyempi kuin vapaan tilan laskelma, koska signaalit kulkevat johdossa hieman hitaammin. Toinen on sekoittaa yksiköt — käytä metrejä ja hertsejä, tai pituus menee väärin. Taajuuden ja aallonpituuden sekoittaminen kompastuttaa myös: korkeampi taajuus tarkoittaa lyhyempää aallonpituutta ja pienempää antennia.

Usein kysytyt kysymykset

Miksi todelliset antennit ovat hieman laskettu pituutta lyhyempiä?

Sähkömagneettisten aaltojen nopeus johtimessa on hieman pienempi kuin valon nopeus vapaassa tilassa (tyypillisesti 95 % lanka-antenneissa). Tämä nopeuskerroin tarkoittaa, että antennit ovat noin 5 % lyhyempiä kuin puhdas aallonpituuslaskenta ehdottaa. Antennin halkaisija, läheiset esineet ja korkeus maanpinnasta vaikuttavat myös optimaaliseen pituuteen. Useimmat rakentajat aloittavat lasketusta pituudesta ja lyhentävät viritystä varten.

Mikä on antennin resonanssi?

Antenni on resonanssissa taajuudella, jossa sen impedanssi on puhtaasti resistiivinen (ei reaktiivista komponenttia), mikä tarkoittaa, että se muuntaa sähköenergian radioaalloiksi tehokkaasti. Puoliaaltodipolilla on resonanssi-impedanssi noin 73 ohmia. Resonanssin ulkopuolella antenni toimii edelleen mutta vähemmän tehokkaasti — osa energiasta heijastuu takaisin. Resonanssiantennit ovat tehokkaimpia, minkä vuoksi tarkat pituuslaskelmat ovat tärkeitä.

Miksi neljäsosa-aallon antenni on niin yleinen?

Neljäsosa-aallon monopoli toimii maatasoa vasten, joka peilaa puuttuvan neljänneksen käyttäytymään puoliaaltodipolina, joten se antaa hyvän suorituskyvyn puolella fyysisestä pituudesta. Se tekee siitä pienikokoisen, helpon sovittaa 50 ohmiin ja ihanteellisen käsiradioihin, auton piiskoihin ja Wi-Fi-laitteisiin.