Калькулятор антенны Яги волновой канал

Частота: 144 МГц

Всего элементов: 5 шт

Калькулятор антенны Уда Яги позволяет рассчитать основные параметры при её изготовлении: длину волны, размеры элементов (директоров, рефлектора и вибратора), межэлементные расстояния и усиление. Также сразу выводится предполагаемая диаграмма направленности и интерактивная 3D модель.

Использование калькулятора

1. Введите рабочую частоту в мегагерцах, например 144 или 433.
2. Укажите количество элементов антенны, обычно от 3 до 10.
3. Задайте длину вибратора (активного элемента) в процентах от длины волны, обычно 0.47–0.5 λ.
4. Введите коэффициенты удлинения и расстояния между элементами, по умолчанию или изменяйте для оптимизации.
5. Нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы получить размеры и параметры антенны.

Основные формулы

Длина волны:
$$
\lambda = \frac{c}{f} = \frac{300}{f}
$$
где:

• \(\lambda\) — длина волны в метрах,
• \(f\) — частота в мегагерцах (МГц),
• \(c = 3 \times 10^{8}\) м/с — скорость света.

Длина вибратора — активного элемента:
$$
L_v = k_v \times \lambda
$$
где \(k_v \approx 0.47 \ldots 0.5\) — коэффициент удлинения вибратора, он зависит от материала и конструкции.

Длина рефлектора:
$$
L_r = k_r \times \lambda
$$
где \(k_r \approx 0.51 \ldots 0.55\).

Длина директора:
$$
L_d = k_d \times \lambda
$$
где \(k_d \approx 0.4 \ldots 0.45\).

Расстояние между вибратором и рефлектором:
$$
D_{vr} \approx 0.2 \ldots 0.25 \times \lambda
$$

Расстояние между вибратором и первым директором:
$$
D_{vd} \approx 0.15 \ldots 0.2 \times \lambda
$$

Расстояния между директорами обычно уменьшаются по мере удаления от вибратора:
$$
D_{dd} = 0.1 \ldots 0.15 \times \lambda
$$

Усиление антенны Яги:
$$
G \approx 10 \cdot \log_{10}(N)
$$
где \(N\) — количество элементов (директоров + вибратор + рефлектор).

Особенности конструкции

• Вибратор — активный элемент, подключается к передатчику/приёмнику.
• Рефлектор обычно длиннее вибратора и расположен позади него.
• Директора короче вибратора и располагаются перед ним, формируя направленность.
• Оптимальное расстояние между элементами важно для максимального усиления и узкой диаграммы направленности.
• Материал — обычно алюминий или медь, диаметр проволоки зависит от частоты и мощности.

Пример для 144 МГц

• Длина волны \(\lambda = \frac{300}{144} \approx 2.08\, м\)
• Длина вибратора \(L_v = 0.48 \times 2.08 = 1.0\, м\)
• Длина рефлектора \(L_r = 0.52 \times 2.08 = 1.08\, м\)
• Длина директора \(L_d = 0.42 \times 2.08 = 0.87\, м\)
• Расстояния: \(D_{vr} = 0.22 \times 2.08 = 0.46\, м\), \(D_{vd} = 0.18 \times 2.08 = 0.37\, м\), \(D_{dd} = 0.12 \times 2.08 = 0.25\, м\)

Пример для 433 МГц

• Длина волны \(\lambda = \frac{300}{433} \approx 0.693\, м\)
• Длина вибратора \(L_v = 0.48 \times 0.693 = 0.33\, м\)
• Длина рефлектора \(L_r = 0.52 \times 0.693 = 0.36\, м\)
• Длина директора \(L_d = 0.42 \times 0.693 = 0.29\, м\)
• Расстояния: \(D_{vr} = 0.22 \times 0.693 = 0.15\, м\), \(D_{vd} = 0.18 \times 0.693 = 0.12\, м\), \(D_{dd} = 0.12 \times 0.693 = 0.08\, м\)

Полезно знать

• Чем больше количество директоров, тем выше усиление и направленность.
• Оптимизация расстояний и размеров элементов позволяет повысить КПД антенны.
• Конструкция требует точной механической сборки и правильного питания вибратора.
• Часто используется для УКВ и УВЧ диапазонов, включая радиолюбительские и профессиональные приложения.

Калькулятор полезен радиолюбителям и инженерам для быстрого расчёта параметров антенны Яги и изготовления эффективной направленной антенны.