เครื่องคำนวณความยาวเสาอากาศ

เครื่องคำนวณความยาวเสาอากาศ แปลงความถี่ใช้งานให้เป็นความยาวเสาอากาศจริงที่ถูกต้อง รองรับแบบการสร้างเสาอากาศกำทอนยอดนิยม 4 ชนิด ได้แก่ ไดโพลครึ่งคลื่น, แนวตั้งควอเตอร์คลื่น / กราวด์เพลน, แนวตั้ง 5/8-คลื่น และ ลูปเต็มคลื่น พร้อมรายงานความยาวทั้งในหน่วยเมตรและฟุต/นิ้ว ควบคู่ไปกับความยาวของแต่ละแขนไดโพลหรือกราวด์เรเดียล ความยาวคลื่นในอวกาศเสรี ย่านความถี่วิทยุที่ตรงกัน และไดอะแกรมเคลื่อนไหวแสดงคลื่นนิ่งบนสายอากาศ

วิธีคำนวณความยาวเสาอากาศจากความถี่

เสาอากาศจะเกิดการกำทอน (เรโซแนนซ์) เมื่อความยาวของมันเป็นสัดส่วนเฉพาะของความยาวคลื่นสำหรับความถี่ของคุณ การคำนวณทำได้ง่าย ๆ เพียง 3 ขั้นตอน: หาความยาวคลื่น, คิดตามสัดส่วนของประเภทเสาอากาศ, จากนั้นลดความยาวลงเล็กน้อยตามตัวคูณความเร็ว/เอฟเฟกต์ปลายสายในโลกจริง

ในที่นี้ สัดส่วน คือ 0.5 สำหรับไดโพลครึ่งคลื่น, 0.25 สำหรับแนวตั้งควอเตอร์คลื่น, 0.625 สำหรับแนวตั้ง 5/8-คลื่น และ 1.0 สำหรับลูปเต็มคลื่น ส่วน K คือตัวคูณความเร็ว/เอฟเฟกต์ปลายสาย — ประมาณ 0.95 สำหรับสายไฟเปลือยเส้นเล็ก นี่คือเหตุผลว่าทำไมสูตรลัดยอดนิยมสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นในการทำเสาไดโพลจึงเป็น 468/f (ฟุต) แทนที่จะเป็น 492/f ของอวกาศเสรี

สูตรลัดความยาวเสาอากาศ

ลูปเต็มคลื่น: เส้นรอบรูปเริ่มต้น ≈ 1005/f(MHz) ft = 306.324/f(MHz) m ตัวเลือก K ใช้เฉพาะโมเดลสายอากาศปลายเปิด ขนาดลูปขึ้นกับลวด รูปร่าง ความสูง และสภาพแวดล้อม ควรเผื่อความยาวและปรับจูนหลังติดตั้ง

อธิบายประเภทเสาอากาศต่างๆ

ตัวคูณความเร็ว / เอฟเฟกต์ปลายสาย คืออะไร?

คลื่นวิทยุเดินทางผ่านสายไฟได้ช้ากว่าในอวกาศเสรีเล็กน้อย และปลายสายเสาอากาศจะเกิดความจุไฟฟ้าแฝงทำให้มันทำตัวเสมือนว่ายาวกว่าความยาวจริง ดังนั้น เพื่อให้ได้จุดกำทอนพอดี คุณต้องตัดตัวนำให้สั้นลงเล็กน้อยเป็นเปอร์เซ็นต์ ค่าการปรับแก้ดังกล่าวคือ ตัวคูณความเร็ว (หรือเรียกว่า ค่า K หรือเอฟเฟกต์ปลายสาย):

• 0.95 — สายไฟเปลือยเส้นเล็ก (ค่าเริ่มต้นคลาสสิกที่ให้สูตร 468/f)
• 0.92 — สายไฟมีฉนวนหรือหุ้มเปลือก ซึ่งจะลดค่าตัวคูณลง
• 0.98 — ท่ออลูมิเนียมหนาหรือองค์ประกอบขนาดใหญ่
• 1.00 — ค่าทางทฤษฎีที่ไม่มีเอฟเฟกต์ปลายสาย (แทบไม่ได้ใช้ในทางปฏิบัติ)

ความยาวคลื่นและย่านความถี่วิทยุ

เนื่องจากความยาวคลื่นเป็นสัดส่วนผกผันกับความถี่ ย่านความถี่ต่ำจึงต้องใช้เสาอากาศขนาดใหญ่ ส่วนย่านความถี่สูงใช้เสาขนาดเล็กมาก ไดโพลความถี่ 3.5 MHz (ย่าน 80 เมตร) มีความยาวมากกว่า 40 เมตร ในขณะที่เสาควอเตอร์คลื่นสำหรับ Wi-Fi 2.4 GHz ยาวเพียง 3 ซม. เครื่องคำนวณนี้ระบุย่านความถี่ที่ความถี่ของคุณตกอยู่ — วิทยุสมัครเล่น, CB, วิทยุ FM, ย่านการบิน, ย่านเดินเรือ, GMRS, Wi-Fi และอื่น ๆ — เพื่อให้คุณทราบบริบทของเสาอากาศได้ทันที

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณนี้

1. ป้อนความถี่: พิมพ์ความถี่ใช้งานของคุณและเลือกหน่วย (kHz, MHz หรือ GHz)
2. เลือกประเภทเสาอากาศ: เลือกไดโพล, แนวตั้ง, กราวด์เพลน, 5/8-คลื่น หรือลูป
3. ตั้งค่าตัวคูณความเร็ว: เลือกให้ตรงกับตัวนำของคุณ (0.95 สำหรับสายไฟเปลือยเป็นค่าเริ่มต้นที่ปลอดภัย)
4. คลิก คำนวณ: อ่านค่าความยาวจริงในหน่วยเมตรและฟุต, ความยาวของแต่ละแขนหรือกราวด์เรเดียล, ความยาวคลื่น, ย่านความถี่วิทยุ และขั้นตอนการคำนวณอย่างละเอียด

คำถามที่พบบ่อย

ฉันจะคำนวณความยาวเสาอากาศจากความถี่ได้อย่างไร?

ขั้นแรกให้หาความยาวคลื่นในอวกาศเสรี: ความยาวคลื่นในหน่วยเมตรเท่ากับ 299.792458 หารด้วยความถี่ในหน่วย MHz จากนั้นคูณด้วยสัดส่วนความยาวคลื่นของเสาอากาศ (0.5 สำหรับไดโพลครึ่งคลื่น, 0.25 สำหรับควอเตอร์คลื่น) และคูณด้วยตัวคูณความเร็ว/เอฟเฟกต์ปลายสายประมาณ 0.95 สำหรับสายไฟจริง ผลลัพธ์ที่ได้คือความยาวจริงที่คุณต้องตัด

สูตรสำหรับเสาอากาศไดโพลครึ่งคลื่นคืออะไร?

หลักเกณฑ์ทั่วไปคือความยาวในหน่วยฟุตเท่ากับ 468 หารด้วยความถี่ในหน่วย MHz หรือความยาวในหน่วยเมตรเท่ากับประมาณ 142.5 หารด้วยความถี่ในหน่วย MHz โดยแต่ละแขนของไดโพลจะมีความยาวเป็นครึ่งหนึ่งของความยาวทั้งหมด ตัวเลข 468 ได้รวมตัวคูณความเร็วประมาณ 95% สำหรับสายไฟเส้นเล็กไว้เรียบร้อยแล้ว

ความยาวของเสาอากาศแนวตั้งควอเตอร์คลื่นคือเท่าใด?

เสาอากาศแนวตั้งควอเตอร์คลื่นมีความยาวในหน่วยฟุตเท่ากับ 234 หารด้วยความถี่ในหน่วย MHz หรือประมาณ 71.25 หารด้วยความถี่ในหน่วย MHz สำหรับหน่วยเมตร ซึ่งมีขนาดเป็นครึ่งหนึ่งของไดโพลและทำงานร่วมกับกราวด์เพลนหรือกราวด์เรเดียล ซึ่งมักจะตัดให้ยาวกว่าตัวเสาแนวตั้งประมาณ 5%

ตัวคูณความเร็วคืออะไรและทำไมจึงมีความสำคัญ?

ตัวคูณความเร็วหรือเอฟเฟกต์ปลายสายเป็นตัวปรับแก้เนื่องจากตัวนำจริงทำให้เสาอากาศกำทอนเสมือนว่ามันยาวกว่าความยาวจริงเล็กน้อย สายไฟเปลือยเส้นเล็กจะอยู่ที่ประมาณ 0.95 สายไฟมีฉนวนจะต่ำกว่าเล็กน้อย และท่อโลหะหนาจะสูงกว่าเล็กน้อย การใช้ตัวคูณที่ถูกต้องจะช่วยให้ได้ความยาวที่ใกล้เคียงจุดกำทอนมากขึ้น ทำให้ปรับแต่งตัดแต่งสายน้อยลง

ทำไมเสาอากาศของฉันถึงสั้นกว่าความยาวคลื่น?

เสาอากาศเป็นเพียงสัดส่วนหนึ่งของความยาวคลื่นเต็ม เสาอากาศไดโพลครึ่งคลื่นคือครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น และเสาแนวตั้งควอเตอร์คลื่นคือหนึ่งในสี่ นอกจากนี้ความยาวจริงยังถูกทำให้สั้นลงเล็กน้อยด้วยตัวคูณความเร็ว ดังนั้นเสาอากาศที่กำทอนอย่างถูกต้องจึงสั้นกว่าความยาวคลื่นเต็มของความถี่นั้นเสมอ

ฉันควรตัดเสาอากาศตามความยาวที่คำนวณได้เป๊ะๆ หรือไม่?

ควรตัดเผื่อให้ยาวกว่าเล็กน้อยแล้วค่อยๆ ตัดเล็มออกขณะวัดค่า SWR เนื่องจากวัตถุใกล้เคียง ความสูงจากพื้นดิน ความหนาของสาย และฉนวนล้วนส่งผลให้จุดกำทอนเปลี่ยนไป ดังนั้นความยาวที่คำนวณได้จึงเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีเยี่ยมมากกว่าจะเป็นค่าสุดท้ายที่ตายตัว

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

• เสาอากาศไดโพล - Wikipedia
• เสาอากาศโมโนโพล (ควอเตอร์คลื่น) - Wikipedia