The Yagi-Uda Antenna: Core Principles and Performance Metrics

إن الهوائي اليوغى - أودا، الذي اخترعه هديتسوغو ياغي وشينتارو أودا في عام 1926، ما زال واحدا من أكثر العناصر اناقة وفعالية في تصميمات الهوائيات الموجهة، وهو هيكل بسيط بشكل مخادع: عنصر مدفوع (عادة ما يكون نصف موجة من الأقطاب أو ثنائيا متعدد الطراز) يُنبّه عنصر إشعاعي أطول قليلاً من وراءه، وواحد أو أكثر من الفقرات القصيرة.

ويحقق هذا العنصر من جانبي متقن قيماً مربحة بين 8 و15 من الـ دي بي، مع وجود نصف القوى الشعاعية (HPBW) تتراوح بين 55 درجة تقريباً من أجل تصميم ثلاثي الأبعاد إلى 25 درجة أو أقل من ذلك بالنسبة للصفائف التي لها عشرة عناصر أو أكثر، ويظل التصميم الضيق من البداية إلى الثانية من قدرة الأنتينا على رفض الإشارات من التصميم الشامل للإطارات من 20 إلى 30 باء.

بالإضافة إلى الياقوت التقليدية التي ترتكز على الياقوت، تستخدم التطبيقات الحديثة تكنولوجيا اللوحات المطبوعة لخلق هوائيات "كواسي ياغي" هذه التصميمات المطبوعة تحل محل قضبان طفيلية مع شرائط نحاسية مائلة على طبقة غذائية، مما يعرض تكلفة أقل، أداء قابل للتكرار، والقدرة على دمج البالونات والشبكات المطابقة مباشرة على اللوحة المطبوعة رقم ٦١٠.

Multi-User MIMO: The Spatial Multiplexing Imperative

متعدد الأطراف تكنولوجيا أساسية في المعايير اللاسلكية الحديثة، بما في ذلك 4G LTE-Advanced Pro, 5G NR, and Wi-Fi 6 (802.11ax) and Wi-Fi 7 (802.11be) خلافاً لمستعمل واحد، الذي يوجّه مسارات مكانية متعددة إلى جهاز واحد، يتيح محطة قاعدية أو نقطة وصول للتواصل مع عدة مستخدمين متميزين في نفس الوقت

إن الإدراك العملي لربح المركب المتعدد الوسائط يعتمد بشكل حاسم على قدرة المحطة الأساسية على الحصول على معلومات دقيقة عن قناة الوصل لكل مستخدم، وهذا يتم عادة عن طريق الإشارة إلى الصوتية أو التعليقات الصريحة، ويطبق نظام الترجيحات المسبقة للوصلات على تقديرات القناة، ويخلق حزمة ذات درجات منخفضة من الترميز.

The Rationale for Yagi Antennas in MU-MIMO Systems

بينما تمثل الصفوف الرقمية الكاملة التي تحتوي على عشرات من عناصر التصفيق النهج الرئيسي لمراكز قاعات الخلايا الكلية، فإن البنايات التي تتخذ من ياغي مقرا لها توفر مزايا متميزة في سياقات محددة للانتشار، ويمكن لـ(يجي) واحد يضم أربعة أو خمسة عناصر أن يحقق أرباحاً من حيث الكسب باستخدام أقل من بضعة قضبان معدنية وبطان بسيط، وسيتطلب صفائح رقائق أكثر من أربعة عناصر شبكة تغذية الشركات، وطائرة صناعية ثابتة

بالإضافة إلى التكلفة، فإن التوجيه المتأصل في (يوجي) يقدم رفضاً للتدخل السلبي، الإشارات التي تصل من خارج الشعاع الرئيسي تخفف من 20 دي بي أو أكثر من دون أي عملية فعالة لمعالجة الإشارات، هذا التصفيق المكاني السلبي يخفض متطلبات النطاق الدينامي على المحولات اللاهوتية ويقلل من العبء المحسوب على الواسير الرقمية، مما يسمح للنظام بتخصيص موارد أكثر لمعالجة

الحد الواضح هو أن (ياغي) واحد ينتج شعاع واحد فقط في وقت واحد، لخدمة مستعملين متعددين في وقت واحد، يجب أن يجمع نظام الهوائيات بين عدة ياجيس في تشكيلة متغيرة أو تدريجية، أو أن يعدل الهيكل الطفيلي لتمكين التوجيه الإلكتروني، وهذه النُهج المعمارية تُستكشف بالتفصيل في الأقسام التالية، ويجب على المصممين أيضاً أن يتنافسوا مع نمط الضم الضيّقّق المتأصل بين الاهتمام وذوفات

Critical Design Parameters for MU-MIMO Yagi Arrays

المدير الكونت وتجارة غاين باندورث

ويزيد كل عنصر إضافي من عناصر الإدارة من عنصر السفر على طول الطفرة، ويزيد من المكاسب إلى الأمام ويضيق نطاق الترددات العالية، ويحقق متوسطاً متوسطاً قدره 6 في المائة تقريباً من متوسطات الترددات (GBi) يبلغ من 35 درجة، بينما يمكن أن يصل تصميم العشرات إلى 14.5 درجة من الوزن الإجمالي مع وجود كسر في الطول عند 28 درجة.

المباعدة بين العناصر والترابط المتبادل

وفي حالة وضع العديد من الهوائيات في الياقية على جانب واحد لخدمة المصابيح المستقلة، فإن المباعدة بين الوسط والوسط تصبح مظلة حرجة، حيث يؤدي عدم كفاية التقلبات بين العناصر المتاخمة، وتغيير المدخلات، وتشويه أنماط الإشعاع، وزيادة معامل التقارب بين موانئ الأنتينا.

بطاقة عريضة متطابقة عبر فرقة التشغيل

والعنصر المدفوع هو مركز تنسيق هندسة الترددات في أي تصميم من تصميمات اليوغى، حيث يشكل جهاز استنشاق مطوّر من نوع VG، ونحو 300 أوم، وهو ما يمكن تحويله إلى 75 أوم، باستخدام موازنة بين 4:1، ولكن الاختلاف السريع في الترددات من المدى الذي يمكن استخدامه في نطاق النطاق الترددي القابل للتشغيل السريع، ويستخدم المصممون عدة تقنيات للضغط المزدوج.

Beamwidth Shaping and Side-Lobe Suppression

وفي نظام متعدد الوسائط، فإن كل درجة من المقاييس تؤثر مباشرة على عزلة المستخدمين، إذ أن الشعاع الذي يتسم بطابع واسع للغاية سيغطي مستعملين غير مقصودين، مما يؤدي إلى تداخل بين المستخدمين يؤدي إلى تدهور مستوى الترددات العالية، وقد يفقد الشعاع الذي يقترب أكثر من اللازم مسار المستخدم أثناء حركات التصميم الصغيرة أو بسبب تغيرات في القنوات، ويجب على المصمم أن يصمم أهداف السحب السريع في نفس الوقت.

مراكب دعم متعددة الاستعمالات في الوقت نفسه

قطاعية متعددة اليوغى

أما النهج الأكثر وضوحاً في خدمة مستخدمين متعددين لهم هو نشر عدة عناصر ثابتة، تغطي كل منها قطاعاً متمايزاً، حيث لا يمكن أن يؤدي أربعة ياغيات من أصحاب الأشعة الضيق التي ترتّب على عجلات موحدة إلى تحسين أسلوب الاستخدام الأفقي البالغ 120 درجة، ويختار مجهز للشبكة الأساسية التي يستخدمها المستخدمون استناداً إلى قياسات الجودة من كل قطاع.

أجهزة التصويب الاصطناعي العابية القابلة للسرقة إلكترونياً

ويُعتبر مفهوم " التسارع " الذي يُستخدم في إطاره في إطار نظام " إيسبي " ، الذي يُستخدم في إطاره، تقدماً كبيراً في عملية التغيُّر في استخدام نظام " إيسبي " ، حيث يُستخدم نظام " إيسبي " (ESPM)، والذي يُستخدم في شكل متغير، ويُستخدم فيه نظام " ESP " ، والذي يُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويب، ويب، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويب، ويب، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويُه، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل " ، ويُستخدم في شكل مُستخدم في شكل مُستخدم في شكل "

مراحل التصوير من ياغي إيمنتس

و من خلال شبكة من المحركات المتحركة و الـ (ياغ) المتزامنة و الـ (بوكس) المُعدة و الـ (بوكس) المُتعدّدة

نظام " بوتلر ماستراكس " المتعدد الأطراف

إن مصفوفة التزحلق هي شبكة تغذية سلبية، حيث أن ربطها بمجموعة من عناصر الهوائيات، ينتج مجموعة من الأشعة المتحركة من موانئ متعددة، وتنتج مصفوفة مستعملة من طراز " يابترو " ذات مستوى عال، وتنتج أربعة منافذ متميزة، كل منها يشير إلى اتجاه مختلف ويظهر حدا أدنى من التداخل في عمليات المراجعة.

استراتيجيات فرز الموظفين والإدارة

إن قدرة نظام إدارة النقل البحري على التمييز بين المستخدمين تتوقف على العلاقة المكانية بين توقيعات القنوات، والنسبة العالية من الأمام إلى الخلف في قاعدة الياجية من 20 إلى 30 دي بي هي ميزة طبيعية، حيث أنها تخفف بشدة الإشارات من الاتجاهات وراء الشعاع الرئيسي، وعندما يستخدم عدد متعدد من الياقوت في وقت واحد،

وفي حالات الانتشار الكثيفة للمخلوقات الصغيرة في المناطق الحضرية، عادة ما تكون حركة المرور غير موزعة بصورة غير رسمية، كما أن التلاعب الإيجابي باستخدام نظام إيسبار أو صفيفة ياغي المرحلية يتيح للنظام توجيه الشعاع نحو مجموعات المستعملين ذات الكثافة العالية، مع وضع مصادر لاغية للتدخل في الميكانيكيات المشتركة، وهذا النمط من القابلية للتأثر بشكل خاص بمجموعات النطاقات غير المرخص لها مثل مجموعة GHz و6 نقاط الإلغاء

مؤسسة باندويث الهندسية لمعايير النطاق الحديث

5G NR operating in sub-6 GHz bands such as n77 (3.3 to 4.2 GHz) and n78 (3.3 to 3.8 GHz) requires channel bandwidths of up to 100 MHz. A conventional Yagi antenna designed for a single narrow resonance cannot cover this range without unacceptable variation in gain and input impedance. several established techniques are used to broaden the operational bandwidth of Yagiten

  • Log-periodic scaling:] The lengths and spacings of the director elements are scaled in a geometric progression, so that different sections of the array resonate at different frequencies. The active region shifts along the boom as frequency changes, producing a continuous broadband response with relatively constant gain and pattern characteristics.
  • Thick and stepped-profile elements:] Using cylindrical conductors with a large diameter relative to wavelength reduces the Q factor of each element, broadening the impedance bandwidth. Stepping the diameter along the element profile introduces multiple resonances that can be merged into a single wideband design5.
  • Parasitic stub loading:] Shorted or open-circuit transmission line stubs attached to the driven element introduce additional resonances at controlled frequencies. With careful design, these resonances can be positioned to overlap with the main resonance, effectively widening the impedance bandwidth by 50 to 100 percent.
  • Substrate-integrated waveguide (SIW) feeds:] For millimeter-wave frequencies, printed quasi-Yagi antennas fed by SIW structures can achieve fractional bandwidths exceeding 20% while maintaining high radiation efficiency and pattern stability across the band. SIW feeds also provide low-losaivers.

والهدف الهندسي لمعظم تصميمات النطاقات التجارية الواسعة النطاق في ياغي هو عملية تصميم متكررة دون الثانية (1) مع تغيير في المكسب يقل عن 2 دي بي في جميع النطاقات المرخص بها، ويسمح تحقيق هذه المواصفات في الوقت نفسه بمتطلبات التوجيه والنقاء في حركة MU-MIMO بعملية تصميم متكررة صعبة تتطلب وجود محاكاة ضخمة للكميات الكهرومغناطيسية وتعظيمها.

دراسة حالة: 3.5 غ هرتز إسبار آري لخمسة جبال صغيرة

ولتوضيح مبادئ التصميم هذه في تطبيق محدد، النظر في محطة قاعدية صغيرة مصممة للمجموعة رقم 78 التي تركز على 3.5 غيغاهيرتز، وتُبنى الأنيتار المحتوي على الترددات المتحركة من طراز ESPAR على عنصر رئيسي من عناصر نصف الموجات محاطة بستة عناصر من أحادي الطفيليات يتم ترتيبها في شكل دائري يبلغ 0.35 من الموجات، وينتهي كل عنصر من العناصر الطفيلية من خلال جهاز استقلاب (14).

ويظهر الأداء المقاس لهذا النموذج الأولي للمسح الضوئي للكمبيوتر 9.5 ميكروغرام من مكسب الدي بي بنسبه من الأمام إلى الخلف تتجاوز 25 دبلومتر من مجموع النطاق التشغيلي، ويغطي هذا النمط من عوامل التحول إلى متوسط الترددات الواحدة من المستعملين، ويستخدم في نفس الوقت نظام تحديد النطاقات التقريبية التي تستخدم فيها القوة المتعددة البروم، ويستخدم فيها أربعة أجهزة مستعملة في مواقع عشوائية حول محطة الأساس،

الاتجاهات الناشئة والثورة المستقبلية

ومع انتقال الصناعة اللاسلكية إلى الجيل السادس، يجري توسيع مفهوم " ياغي " ليشمل نظم الترددات الجديدة، وإدماجه في المواد المتقدمة، وقد يُثبت بالفعل وجود أجهزة لاستصلاح الأنيثان ذات الصبغة المضغية في عمليات CMOS وS SiGe، حيث يمكن للأجهزة الاسترجاعية القائمة على المقياس السائل أن تُستخدم هذه التصاميم في إطار الجيل الثاني من الجيل الثابت.

ويشترك في مفهوم " الواجهات الذكية " ، الذي يربط بينه وبين صفائف من الياقوت الطفيلية الكبيرة، ويمكن النظر إلى فريق " RIS " على أنه مجموعة من المفرقعات الطفيلية التي تطبعها المرحلة التأملية، والتي يمكن التحكم فيها منفردة، وتشكل شعاعات وبطلان من خلال التضليل السلبي.

On the system side, machine learning algorithms are being developed to determine the opt parasitic load settings for a given set of user channels in real time, bypassing the need for exhaustive beam sweeping and reducing channel estimation overhead. These AI-driven control cycles trained on large datasets of channel realizations using deep reinforcement learning, promise to make ESPAR and related parasitic-ar

موجز

إن تصميم نظام يجي للنظم المتعددة الأوزارات يتطلب تكاملاً منضبطاً لنظرية الهوائي الكلاسيكية مع متطلبات تجهيز الإشارات الحديثة، والتحدي الرئيسي في تصميم المكسبات في وقت واحد، وربط النطاق الترددي، وربط النسيج بين السلاسل، ودرجة التطهير، ودرجة الاختلاف بين الطول الوظيفي، ودرجة الاختلاف بين المقاييس، ودرجة الاختلاف بين المقاييس،