频率波长计算器
输入频率,计算电磁波波长、周期和角频率,自动识别频段。
电磁波形 — 绿色箭头标注一个完整波长
参数输入
电磁波在不同介质中传播速度不同
计算结果
波长 λ
—
周期 T
—
角频率 ω
—
1/4 波长
—
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频率与波长关系
电磁波在空间中以光速传播,频率和波长成反比关系。这个关系在天线设计、射频工程、无线通信中至关重要。
基本公式
λ = v / f
T = 1 / f(周期)
ω = 2πf(角频率,单位 rad/s)
其中:
- λ — 波长(m)
- v — 波速(真空中 = 299,792,458 m/s ≈ 3×10⁸ m/s)
- f — 频率(Hz)
- T — 周期(s)
- ω — 角频率(rad/s)
工程速算口诀
在RF工程中有一个常用速算公式(空气中):
λ(m) ≈ 300 / f(MHz)
例如:433MHz 的波长 ≈ 300/433 ≈ 0.69m,1/4波天线约17.3cm。
常见频段波长参考
- 50 Hz 工频 → λ = 6000 km(电力线)
- 1 MHz 中波 → λ = 300 m(AM广播)
- 100 MHz → λ = 3 m(FM广播)
- 433 MHz → λ ≈ 69 cm(遥控器/玩具)
- 915 MHz → λ ≈ 33 cm(RFID/物联网)
- 2.4 GHz → λ ≈ 12.5 cm(WiFi/蓝牙)
- 5.8 GHz → λ ≈ 5.2 cm(5G WiFi)
- 24 GHz → λ ≈ 12.5 mm(汽车雷达)
1/4波长天线
单极天线最常用的形式是1/4波长天线,长度为波长的1/4。这是玩具遥控、无线模块最常用的天线形式。
L(1/4λ) = λ / 4 = v / (4f)
介质对波长的影响
电磁波在不同介质中传播速度降低,波长也相应缩短。传播速度与光速的比值称为速度因子(Velocity Factor, VF):
- 真空/空气:VF = 1.0
- 同轴电缆 RG-58:VF ≈ 0.66
- PCB FR-4 微带线:VF ≈ 0.45-0.55
- PCB 带状线:VF ≈ 0.50