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输入计算

数学公式

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结果

四分之一波长天线长度
0.7125
长度(厘米) 71.25 cm
长度(英寸) 28.05 in
完整波长 3 m

什么是四分之一波长天线?

四分之一波长天线(例如四分之一波长单极天线,或偶极天线的其中一臂)的物理长度等于工作波长的四分之一。由于它能在设计频率上自然谐振,因此在业余无线电(HAM)、民用 CB 电台、Wi-Fi、调频广播(FM)以及众多射频(RF)项目中,都是一种高效又易于自制的选择。本计算器可以把你想要的目标频率换算成应当裁剪的导线或天线杆长度。

接地平面上方的垂直四分之一波长单极天线及辐射波
四分之一波长单极天线高出接地平面四分之一个波长。

如何使用

输入以兆赫(MHz)为单位的工作频率,再填入所用导体的速度系数。速度系数用于修正一个事实:信号在真实导线中传播的速度,比在自由空间中略慢一些。裸导线的速度系数通常在 0.95~0.97 之间,而带绝缘层的导线或同轴电缆则可能更低。如果你拿不准,可以先取 0.95 作为起点。计算器会给出以米、厘米和英寸为单位的四分之一波长长度,同时还会显示完整的自由空间波长。

公式解析

利用光速可以得到一个非常方便的速算法:波长(米)= 300 / 频率(MHz)。取其四分之一,即乘以 0.25,再乘以速度系数:

$$L = \frac{300}{f_{\text{MHz}}} \times 0.25 \times VF$$

式中的 300,来源于光速(约 300,000,000 米/秒)针对 MHz 进行换算后的简便取值。

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正弦波将完整波长分成四等份,并突出显示天线长度
天线长度等于信号波长的四分之一,再乘以速度因子。

实例计算

以频率 100 MHz、速度系数为 0.95 的信号为例:完整波长为 \(300 / 100 = 3\) 米。取其四分之一为 0.75 米,再乘以速度系数得 \(0.75 \times 0.95 = 0.7125\) 米,约合 71.25 厘米(28.05 英寸)。

常见问题

为什么要考虑速度系数?无线电波在实体导体中传播的速度略慢,因此谐振长度会比自由空间下的四分之一波长稍短一些。

应该用多少速度系数?裸铜线一般取 0.95~0.97 进行估算。较粗的天线单元会因端部效应进一步降低这一数值;实际使用时建议边裁剪边调试,以获得最佳驻波比(SWR)。

计算结果精确吗?它能为你提供一个相当可靠的起点。但导线直径、绝缘层以及周围物体等现实因素都会产生影响,因此你仍应借助驻波比表或天线分析仪进行微调。

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