НА ГЛАВНУЮ - - адрес этой страницы -- http://ra6foo.qrz.ru/equidiameter.html -- -- версия 07 02 2015 (первая) - - НА ГЛАВНУЮ

Расчет эквивалентных диаметров проводника прямоугольного сечения

Калькулятор на языке Java, работает в версии 7.75, возможно и более верхних. Скачать Java v 7.75 можно здесь: Java приложение
Пройдя по пути "Пуск - программы - Java - Configure Java - Security" в настройках уровня Security установите движок вниз, на Medium
Плагины Java в браузере должны быть включены

Расчет основан на решении уравнений Максвелла для поверхностной плотности зарядов, которому соответствует и распределение тока по поверхности, которое изображено на графике. На открытой вами странице уже сделан расчет диаметров и график рапределения тока по периметру сечения проводника для значений ширины и толшины 1 и 1. Диаметры будут в тех же единицах длины, что и ширина (Width) и толщина (Thickness), т. е. в тех, которые вы подразумеваете (мм, см, дюймы и т. д.).
График показывет распределение плотности тока по одной четверти периметра сечения, от центра широкой строны (х=0) до грани ( в примере это х=0,5) и далее до центра боковой стороны.
Например, если вы введете ширину 10 и толщину 4, трафик охватит четверть периметра как показано на рис. справа. На остальных трех четвертях периметра распределение тока точно такое же, поэтому не включено в график. Синяя линия на графике показывает плотность тока если бы заряды были распределены равномерно по периметру.

Your browser can't run Java Applets.

Чтобы ввести в модель MMANA или NEC провод прямоугольного сечения, достаточно ввести круглый провод эквивалентного диаметра (Equivalent Diameter) т. е. такого, чтобы его погонная индуктивность и емкость были равны тем же параметрам прямоугольного провода.
Задача немного усложняется тем, что в отличие от круглого провода, ток по периметру прямоугольного провода распределен неравномерно, с минимумами в центре сторон и максимумами на гранях провода и его сопротивление току ВЧ у проводов с большим отношением ширины к толщине может быть до 2х раз больше, чем у круглого провода, эквивалентного ему по индуктивности и емкости. Диаметр, эквивалентный по сопротивлению току ВЧ, в таком случае тоже должен быть до 2х раз меньше. В результатах расчета это резистивный диаметр (Resistance Diameter).
Чтобы учесть эту разность в программе расчета, надо увеличить удельное сопротивление материала, вводимое в программу, в квадрат из отношения эквивалентного диаметра к резистивному. В примере по умолчанию квадрат этого отношения равен (1,18 / 1,00)2 = 1.4 и если этот провод например из меди, имеющей удельное сопротивление 1,75, вместо нее ввести "провод пользователя" с сопротивлением 1,75 х 1,4 = 2,45.
Для тонких полос из алюминиевого сплава (уд. сопр. 3,2...3.8) вводимое в программу уд. сопротивление потребуется увеличить до 3 раз, что аналогично применению круглого провода эквивалентного диаметра, но из материала с удельным сопротивлением 9,6...11,4 т. е. материала низкого качества для элементов антенн. Что может быть скомпенсировано только увеличением ширины полосы.
Вычисления разумны если:
Ширина полосы много меньше длины волны. Полоса достаточно далека от других проводников. Полоса много толще, чем скин-слой.

Автор калькулятора Kevin Schmidt, W9CF главная страница и его страница КАЛЬКУЛЯТОР
Его математическое обоснование в статьях The expressions used and their derivation can be found at (PDF)
и Analytic expressions for the equivalent diameters of rectangular cross section conductors (PDF)
Исходный код Java для этого апплета здесь http://fermi.la.asu.edu/w9cf/equiv/equivsrc.zip .


НА ГЛАВНУЮ