El patrimonio de diseño de la Array Yagi-Uda

La antena Yagi, reconocida formalmente como el array Yagi-Uda, surgió de la obra experimental en la Universidad de Tohoku en 1926. Ingenieros Hidetsugu Yagi y Shintaro Uda demostraron que colocar elementos parasitarios alrededor de un dipolo impulsado podría enfocar la energía radiada a lo largo de un solo eje.El diseño consiste en un elemento de onda media, un elemento reflector ligeramente más largo que el elemento conductor colocado detrás de él, y uno o más corto

Para los operadores de satélites amateurs, este comportamiento direccional se traduce en mejoras mensurables tanto en el rendimiento de enlace como en el enlace descendente. En la banda de 70 centímetros (435-438 MHz) y la banda de 2 metros (144-146 MHz), donde ocurre la mayor parte de la actividad de satélite amateur, el Yagi proporciona suficiente ganancia para compensar la pérdida de ruta sustancial inherente a los enlaces de baja órbita terrestre.

Ganancia y Directividad como ventajas operacionales

Esta radio de control de señalización de satélites de baja órbita terrestre sufriría una pérdida de vía libre que puede superar los 140 dB en frecuencias UHF. Una antena omnidireccional con ganancia de unidad recupera sólo una pequeña fracción de la potencia transmitida, a menudo resulta en decodificaciones angulares ruidosas o una pérdida total de telemetría débil.

Los operadores de ISS excavadora o repetidores de FM informan constantemente de un suelo de ruido más limpio después de cambiar de un látigo vertical a un Yagi montado en un rotador de servicio ligero. El patrón direccional también permite anular la interferencia persistente mediante un paso de antena ligeramente azimutada de la fuente de ruido, una flexibilidad indisponible con antenas fijas omnidireccionales.

Doppler Shift y la supresión multipata

Los satélites de LEO viajan a aproximadamente 7.8 kilómetros por segundo, produciendo un cambio de Doppler que varía continuamente durante un paso. A 435 MHz, este cambio puede alcanzar más o menos 10 kHz. Las radios modernas definidas por software compensan el ajuste controlado por computadora, pero las reflexiones multipáticas de los edificios, el terreno en sí crean interferencias destructivas que la amplitud-modula la señal recibida.

Costo-Effective Entry Point for Ground Stations

Un sistema de control de fibra de vidrio comercial puede costar más de $200, y un sistema de seguimiento de satélite motorizado con elementos polarizados por fases puede superar los $1,000. Un VHF Yagi bien construido de siete elementos de fabricantes establecidos como Diamond, M2 Antenna Systems, o Cushcraft normalmente cuesta entre $80 y $ 150 nuevos.

Esta baja barrera para la entrada fomenta la experimentación con la apilación de múltiples Yagis para mayor ganancia, una técnica común en trabajo de la luna pero cada vez más aplicada a la recepción por satélite. Para aquellos que prefieren soluciones hechas listas, varios fabricantes en plataformas como AliExpress ofrecen antenas de Yagi asequibles para las bandas de 70 centímetros y 2 metros, aunque el rendimiento varía. Verificar especificaciones a través de evaluaciones independientes o mediciones personales con un analizador de red vectores se recomienda antes de compra.

Portabilidad de las operaciones sobre el terreno

Los elementos de carga de vehículos de alta resistencia y de alta resistencia de los sistemas de carga de los vehículos de la plataforma de control de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la plataforma de la línea de seguridad.

Construyendo una Antena Yagi como un proyecto de aprendizaje

La construcción de una antena de Yagi desde cero sigue siendo uno de los proyectos más educativos de la radio amateur. Desarrolla habilidades mecánicas, refuerza la teoría de elementos parasitarios, y proporciona un sentido tangible de la realización cuando una antena de haz casera captura su primera señal de satélite. Un proyecto típico apunta a la banda de elementos de 70 centímetros porque las longitudes son manejables, y equipo de prueba como un simple medidor de VSWR o un nanoVNA puede confirmar el ajuste.

Los materiales de construcción pueden ser tan simples como las varillas de soldadura de aluminio o tubos de aluminio de 3/16 pulgadas para elementos, montados a través de un boom de PVC o madera perforada a intervalos precisos.El elemento impulsado puede ser una dipole doblada hecha de 300-ohm de doble carga para la concordancia de impedancia, o un elemento de división alimentado con una herida de balón coaxial en una biblioteca de toroides ferrites.

Rotator Integration and Tracking Software

Un mando de la antena de Yagi es estático; el seguimiento de satélites requiere movimiento. Las opciones de rotación modernas abarcan desde los rotadores de la antena de TV de alta resistencia a la precisión, unidades de elevación sobre-azimutación con control de computadora. Los controladores de flujo de Yaesu G-5500 y similares proporcionan 450 grados de rotación de la distancia estrecha, lo suficiente para rastrear un pase completo de horizonte.

Estrategias de detección y mitigación de la polarización

Un único operador de línea polarizada Yagi recibe una señal de satélite linealmente polarizada con un acoplamiento óptimo sólo cuando se alinean los ángulos de polarización. Los satélites se ajustan lentamente o usan antenas lineales fijas, causando un desajuste de polarización que puede desvanecer la señal por 20 dB o más en extremos.

Configuraciones avanzadas para un rendimiento superior

Los entusiastas de la experiencia aumentan apilando dos o cuatro antenas idénticas de Yagi. Un par de dispositivos UHF Yagis montados una longitud de onda aparte en un circuito cruzado produce un adicional de 2.5 a 3 dB de ganancia, equivalente a duplicar la potencia de transmisión o aumentar el área de apertura efectiva.

Mantener antenas Yagi para la fiabilidad a largo plazo

El espesor de la clavija de acero inoxidable de la pulverización de la cadena de óxido de acero inoxidable de la pulverización de los elementos de óxido de vidrio de óxido de óxido de óxido de óxido de óxido de óxido de pulverización.

Comparando las Antenas Yagi a Diseños Alternativas

Los operadores de satélites suelen evaluar las alternativas a los Yagi. Los dipolos de los circuitos de los circuitos de los satélites ofrecen mayor ancho de banda pero menor ganancia por unidad de longitud de boom en comparación con un Yagi de banda única. Para las bandas de satélites dedicadas, un Yagi supera una tasa de ganancia avanzada y un límite de fabricación de alta calidad.

Integración de la estación de tierra

Una estación de tierra de satélite funcional se extiende más allá de la antena. Cable coaxial de baja pérdida como LMR-400, un receptor RF-tight SDR, filtro de alimentación, y un equipo dedicado con sistema operativo sincronizado con tiempo todos contribuyen al éxito. La salida Yagi alimenta un preamplificador de baja densidad montado en la antena para superar las pérdidas de cable antes de llegar al receptor.

Valor comunitario y educativo

Los participantes pueden fomentar el espacio de la radio de la línea de la línea de la tecnología de la radio de la línea de campo, mediante la creación y operación de un Yagi para el seguimiento de satélites, los subreddits dedicados a r/amateursatellites de la tecnología de la radio de la energía solar, y los equipos de radio de la línea de la línea de datos de la línea de emergencia

Futuros rumbos y continuos retrocesos

El espacio de navegación de Yagiper se expande con cubesatros de espacio profundo, cargas geoestacionarias y misiones de órbita lunar. El transpondedor geoestacionario QO-100 utiliza un enlace de 2,4 GHz y un enlace de haz continuo de 13 centímetros, frecuencias donde las pequeñas gamas de Yagi siguen siendo prácticas.