Calculadora de padrões de antena de fio
Padrões de radiação, ganho, largura de feixe, relação frente-verso e impedância para dipolos, Yagis e loops, a partir de modelos analíticos de antenas em uma varredura de frequência.
Como funciona
Esta ferramenta usa modelos analíticos de forma fechada de cada antena em vez de um solucionador de campo numérico. O padrão de dipolo de meia onda vem do padrão cos (π/2·cosθ) /sinθ expressão; os padrões Yagi e de loop são moldados de acordo com a largura do feixe e a relação frente-trás que essas antenas alcançam na prática, e a varredura de impedância usa um modelo de ressonância em série. O ganho, a largura do feixe e a frente para trás são todos lidos de volta no padrão computado, portanto, os números relatados e o padrão traçado sempre descrevem a mesma antena.
Como os modelos são analíticos, os resultados são instantâneos e bem comportados, mas não capturam a distribuição da corrente elemento por elemento, o acoplamento mútuo entre geometrias arbitrárias ou a interação com o solo da mesma forma que um código de método de momentos, como o NEC2, faria. Para antenas cuja geometria se afaste dessas formas padrão, use um solucionador MoM dedicado.
A ferramenta inclui geometrias pré-construídas: a dipolo de meia onda (a antena de referência fundamental), Matrizes Yagi-Uda (3 ou 5 elementos para ganho direcional) e um laço quadrado. Os comprimentos e o espaçamento dos elementos são automaticamente dimensionados para a frequência especificada.
Três modelos terrestres estão disponíveis: espaço livre (sem efeitos no solo), terreno perfeito (teoria da imagem ideal) e terreno real (finite conductivity using the Sommerfeld-Norton method). Ground effects significantly alter the radiation pattern, especially at low elevation angles.
Os resultados incluem padrões de radiação de azimute e elevação (em dBi), impedância de entrada (R + jX), VSWR versus uma referência de 50 Ω, diretividade e eficiência de radiação.
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Perguntas frequentes
Quão precisos são esses resultados?+
O padrão de dipolo e seu ganho de 2,15 dBi e largura de feixe de 78 graus são resultados exatos de forma fechada. As figuras Yagi e em loop são representativas de antenas bem construídas com essa contagem de elementos, em vez de uma solução de suas dimensões específicas, portanto, trate-as como estimativas do estágio de projeto. Para uma geometria específica, espaçamento de elementos ou interação com o solo, modele-a em um código de método de momentos, como NEC2 ou um solucionador EM 3D completo.
O que significa o número de ganho?+
O ganho é relatado em dBi — decibéis em relação a um radiador isotrópico. Um dipolo de meia onda tem cerca de 2,15 dBi de ganho de pico. Um Yagi de 3 elementos normalmente atinge 7-9 dBi, e um Yagi de 5 elementos atinge 10-12 dBi.
Por que o tipo de solo é importante?+
As antenas próximas ao solo experimentam reflexos que alteram o padrão de radiação. Um solo perfeito cria uma imagem limpa; um solo real (com condutividade finita) introduz perda adicional e distorção do padrão. Para antenas VHF/UHF montadas acima do solo, o modelo real do solo é o mais realista.
Posso simular minha própria geometria de antena?+
Atualmente, a ferramenta oferece geometrias pré-construídas de dipolo, Yagi e loop. A entrada personalizada do deck NEC está planejada para uma atualização futura. Enquanto isso, você pode ajustar a frequência central — a ferramenta dimensiona automaticamente todas as dimensões do elemento.