Что такое четвертьволновая антенна?
Четвертьволновая антенна (например, четвертьволновый штырь или одно плечо диполя) имеет физическую длину, равную четверти рабочей длины волны. Поскольку она естественным образом резонирует на расчётной частоте, это эффективное и простое в изготовлении решение для радиолюбительской связи, CB-диапазона, Wi-Fi, FM-вещания и множества других ВЧ-проектов. Этот калькулятор переводит нужную частоту в длину, на которую следует обрезать провод или штырь.
Как пользоваться калькулятором
Введите рабочую частоту в мегагерцах (МГц) и коэффициент укорочения вашего проводника. Коэффициент укорочения учитывает то, что в реальном проводе сигнал распространяется чуть медленнее, чем в свободном пространстве. Для голого провода он обычно составляет около 0,95–0,97, а для изолированного провода или коаксиала может быть ниже. Если вы не уверены, разумно начать со значения 0,95. Калькулятор выдаёт длину четверти волны в метрах, сантиметрах и дюймах, а также полную длину волны в свободном пространстве.
Разбор формулы
Скорость света даёт удобную подсказку: длина волны (м) = 300 / частота (МГц). Четверть от этой величины получают, умножив на 0,25, а затем на коэффициент укорочения:
$$L_{1/4} = \frac{300}{\text{Частота (МГц)}} \times 0.25 \times \text{Коэффициент укорочения}$$
Число 300 берётся из скорости света (≈300 000 000 м/с), удобно выраженной относительно МГц.
Пример расчёта
Для сигнала на частоте 100 МГц с коэффициентом укорочения 0,95: полная длина волны равна \(300 / 100 = 3\) м. Четверть от неё составляет 0,75 м, а с учётом коэффициента укорочения получаем \(0.75 \times 0.95 = 0.7125\) м, то есть около 71,25 см (28,05 дюйма).
Частые вопросы
Зачем учитывать коэффициент укорочения? Радиоволны в реальном проводнике движутся немного медленнее, поэтому резонансная длина оказывается чуть короче четверти волны в свободном пространстве.
Какое значение VF выбрать? Для голого медного провода обычно берут 0,95–0,97. На более толстых элементах краевые эффекты могут снизить это значение, поэтому подгоняйте и настраивайте антенну по наилучшему КСВ.
Насколько точен расчёт? Он даёт хорошую отправную точку. Реальные факторы — диаметр провода, изоляция, близко расположенные объекты — означают, что окончательную настройку лучше выполнять с помощью КСВ-метра или антенного анализатора.
