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파장 및 주파수 계산기

자유 공간 또는 매체에서 주파수, 파장 및 파수 사이를 변환합니다.안테나 및 전송선 설계를 위한 반파 및 1/4파 길이를 계산합니다.

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공식

\lambda = \frac{c}{f\sqrt{\varepsilon_r}}

참고: Balanis, "Antenna Theory" 3rd ed.

λWavelength in medium (m)
cSpeed of light (299.792458 mm/ns) (m/s)
fFrequency (Hz)
εᵣRelative permittivity of medium

작동 방식

무선 주파수 (RF) 엔지니어링에서 파장과 주파수는 전자기 복사의 파동 전파 특성을 통해 근본적으로 연결됩니다.λ= c/ (f·sqrt (εr)) 관계는 자유 공간과 유전 특성이 서로 다른 전송 매체를 모두 설명합니다.광속 상수 (c) 는 기본 신호 전파 속도를 나타내는 반면 상대 유전율의 제곱근 (εr) 은 다양한 물질을 통과하는 파동 속도를 변경합니다.이 공식을 통해 엔지니어는 재료의 전기적 특성을 고려하여 다양한 전송 환경에서 파장을 정밀하게 계산할 수 있습니다.공기, 동축 케이블 및 마이크로스트립 라인과 같은 다양한 매체에는 신호 동작에 영향을 미치는 고유한 εr 값이 있으므로 안테나 설계, 임피던스 매칭 및 신호 무결성 분석에 이 계산이 매우 중요합니다.

계산 예제

상대 유전율 (εr) 이 4.2인 마이크로스트립 PCB에서 5.8GHz에서 작동하는 마이크로파 신호를 생각해 보십시오.먼저 주파수를 5.8GHz = 5.8 × 10^9 Hz로 변환합니다.λ= c/ (f·sqrt (εr)) 을 사용하여 다음을 계산합니다. ω = 299,792,458/ (5.8 × 10^9 · sqrt (4.2)) = 0.0412미터 또는 41.2 mm입니다.이 매체의 속도 계수는 1/sqrt (4.2) ≈ 0.489이며, 이는 자유 공간 전파에 비해 신호 파장에 상당한 영향을 미칩니다.

실용적인 팁

  • 항상 제조업체 데이터시트에서 전송 매체의 특정 εr을 확인하십시오.
  • 중요한 RF 설계 파라미터에 고정밀 계산기 사용
  • 유전체 특성의 온도 및 주파수 의존성 고려

흔한 실수

  • 비공기 매체에서 파장을 계산할 때 속도 계수 무시
  • 다양한 전송 매체에서 일정한 파동 속도를 가정할 때
  • 제조업체가 지정한 재료 특성 대신 일반 유전율 값 사용

자주 묻는 질문

파장은 주파수에 반비례합니다.주파수가 증가하면 파장도 그에 비례하여 감소합니다.
상대 유전율의 제곱근은 자유 공간에 비해 다양한 유전체 매체에서 파동의 전파 속도 감소를 나타냅니다.
이 공식은 다양한 매체에 적용되지만 전송 매체의 특정 상대 유전율 (εr) 을 알아야 합니다.
파장은 안테나 설계, 임피던스 매칭, 신호 무결성 및 전자기파 동작 이해에 매우 중요합니다.
299,792,458m/s 값은 진공 상태에서 정의된 광속으로, 대부분의 엔지니어링 계산에 탁월한 정밀도를 제공합니다.

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