השפעתם של זמן בום על כוח אותות יאגי אנטנה וטווח

השפעתם של זמן בום על ביצועי יאגיאנטנה

האנטנה Yagi-Uda נותרה אבן הפינה של תקשורת רדיו כיווןית, בשימוש נרחב על ידי מפעילי רדיו חובבניים, מהנדסי שידור ומערכות אלחוטיות מסחריות.היכולת שלה להתרכז מועברת ולקבל אנרגיה לתוך קרן צר עושה את זה הכרחי עבור קישורים נקודה לנקודה אל נקודות, מעקב לווייני, ועבודה חלש-חתימה. בעוד הרבה תשומת לב ניתנת למספר המרכיבים, את המבנה המרכזי של תמיכה כי מחזיק את כל האלמנטים parasitic - בתפקידים מעשיים, קריפטטיביים, מאחורי אורך הדרך, עיצובים, וספקית, ראשי, וספקית, ראשי, חשיבה ישירה, בעוד שמפתחת, מרכזי, עיצובית, מרכזי, מרכזי, ראשי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, עומדות, עומדות, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, עומדות, מרכזי, מרכזי, מרכזי, עומדות, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, פונקציות אסטרטגיות של איכות רדיו מתקדמת, עומדות, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, מרכזי, חיקור את התוצאות של איכות של איכות של איכות של סגנון אמיתי, עומדות, חשיבה ביקורתית, חשיבה ביקורתית, חשיבה ביקורתית, חשיבה ביקורתית, חשיבה ביקורתית, חשיבה ביקורתית, מרכזי, מרכזי, חשיבה ביקורתית, חשיבה ברורה, מרכזי, מרכזי

תפקיד הבום ב- Yagi Antenna Design

אנטנה יאגי מורכבת מגורם מונע (לעתים קרובות חצי גל dipole) מוקף אלמנטים טפיליים: משקף מאחורי ואחד או יותר מנהלים מלפנים.הבום הוא הדבור האופקי התומך באלמנטים אלה.אורכו, בדרך כלל נמדד מן האחורי של המשקף עד קצה הבמאי האחרון, הוא ביטוי באורכי גל (λ) בתדר התפעולי של שלוש סלילת עיצוב עבור 2HF יכול להיות מעל 2 מ -2 מטר עם 2 λ

היידטסו יאגי ו- Shintaro Uda הראו לראשונה בשנות העשרים כי אלמנט החיתוך לאורך הפריחה הוא קריטי כמו אורך אלמנט להשגת רווח ובימוי. כלי סימולציה מודרני אישרו כי אורך הפריחה ישירות מכתיב את גודל הצמצם של האנטנה, אשר בתורו שולט כמה אנרגיה יכול להיות ממוקד.עבור כל אחד רציני על תקשורת VHF / UHF, הבנה הוא הצעד הראשון או עיצוב רקע טכני יעיל: אנטנה 1F.

כיצד אורך ה-Boom משפיע על רווח

רווח אנטנה, שנמדד ב- DBi (יחס לדיאטור איזוטרופי) או dBd (יחס ל dipole), מגדיר כמה טוב האנטנה מתמקדת בכוח בכיוון המועדף. A בום יותר מתאים יותר למנהלים, שכל אחד מהם יכול לתרום בערך 1 dB של רווח בעיצוב מותאם אישית.

אורך הפריחה למעשה מגדיר את גודל הצמצם של מערך ה-שלבי.כלל נרחב של אצבע הוא שרווחה על ידי כ-2.5 dB בכל פעם אורך הפריחה כפול, בתנאי שהחומר התיאורטי המקסימלי לאורכו של פריחה נתונה L הוא משוער על ידי: G ⁇ 10 (6.5 L/λ) dBi, כפי שצוין ב-FLT:0ARahird ספר אנזים יכול לספק רוחב 12DI יכול לספק גם 1BDVDI יכול לספק את אותו מקום נמוך יותר מ- 10.

מעצבים חייבים לאזן ספירת אלמנט, ספיגה, ואורך בום כדי להימנע מהפיכה הדדית הרסנית.כאשר מנהלים ארוזים מדי, שינויים בתדרים חוזרים טיפות תנודות נקודת האכלה, הדורשות רשתות התאמה משוכללות כמו 4nec2 ו- EZNEC מאפשרות למעצבים מודל אינטראקציות אלה לפני חיתוך מתכת, להבטיח כי אורך הפריחה משמש ביעילות.

כוונון, Beamwidth, and the Long בום Advantage

Directivity מתארת כיצד מתמקדת דפוס הקרינה היא. A בום ארוך יותר מייצר קצב גדול יותר, צמצום של כוח למחצה beamwidth (HPBW) לדוגמה, שלושה-ההההילה Yagi עם בום של 0.2 λ בדרך כלל יש HPBW סביב 70 מעלות.השקוף עד 1λ עם שישה או יותר אלמנטים יכול להפחית כי beamwidth עד 35 מעלות או פחות זה יהיה מרחק קצר יותר.

בצד המקבל, קרן צר דוחה התערבות ורעש - קריטי עבור מצבי חתימה חלשים כמו EME (Moonbounce) או פיזור tropheric. עם זאת, עלייה באטמומיליט מופחתת כדי לכוון שגיאות. a 2 מעלות ערפל יכול להיות טריוויאלי עם a רחב bea {idth יכול לגרום לרי אבטחה מדויקים או ממריצים איטיים זה אפילו שימוש אנטנות אחוריים.

טווח התקשורת עם Longer בומבוס

טווח תלוי בכוח משדר, רגישות מקלט, רווח אנטנה ואובדן נתיב הקידום.ב-VHF/UHF קו קו-of-sight תקשורת, משוואה השידור פרייס מראה כי הכפלת הרווח האנטנה בקצה אחד יכולה להגדיל בכ-40% בתנאי חלל חופשיים. כי יותר רווחים באופן ישיר, הם מרחיבים ללא צורך בכוח נוסף - מונעים רישיון מופעל או מוגבל.

שקול ממוצע של ארבעה-element Yagi על 433 MHz המציע 10 dBi רווח עם מרווח 0.5 מטר. A 15element Yagi על פריחה של 2.5 מטר יכול לספק 16 dBi. כי 6 dB שיפור מתאים עלייה פי ארבעה יעיל הוא אפקט קורנטרופי כוח (EIRP), להפוך קישור רועש לתוך אות מוצק, מלא דיונון מעל 100 ק"מ, 000 קיבולת מדידה זה רק כדי לעבוד על פני רצפה זה.

מעבר לרווח טהור, בומונים ארוכים יותר משפרים את יעילות הצמצם.על ידי שימוש באורך במאי מוקרן ואופטימיזציה של ספיגה, האנטנה ללכוד יותר של הגל הבא, הגדלת כוח האות בתרחישים חלשים-signal.עבור מהנדסים קוויטלמרי, כגון אלה המתוארים בFLT:0RSGBFLT:1 בספרות טכנית, ⁇ ing הוא אורך מרכזי כדי לענות על מגבלות רגולטוריות תוך כדי אופטימיזציה של קישורים.

חומרי בום ואפקטים מורכבים

חומר הפריחה יכול להשפיע על הביצועים בדרכים שלעתים קרובות מתעלמים מהם.אלומיניום הוא הבחירה הסטנדרטית ביחס החוזק-למשקל הגדול שלו והתנהלות חשמלית.בעיצובים רבים, הפריחה מחוברת למשקף ולפעמים כדי ליצור מטוס קרקע משותף, אשר יכול לשנות את דפוס הקרינה ואת הדחף.

החזרת בום היא בעיה אמיתית: בום מתכתי שהוא באורך של חצי גל ארוך בתדירות התפעולית יכול לפעול כקרין parasitic, מעוות את התבנית ורווח משפיל.מעצבים לעתים קרובות לשבור המשכיות חשמלית באמצעות מפרקים מבודדים או להבטיח את אורך הפריחה להימנע ממספרים של חצי גלאזיס לחסל אינטראקציה חשמלית אבל להוסיף משקל ולהפחית קשיחות עבור רוב החובבים, צינורות סטנדרטיים עם אג'קוזי מתאים מניבים עם תוצאות עקביות.

קשיחות מכנית חשובה גם. a long בום כי מכווץ אלמנטים רוח מטעה, צמצום רווח מעוות את התבנית.אנטנות ביצועים גבוהים לעתים קרובות להשתמש במערכות הדר, כפולים פנימיים, או כבד יותר קיר רחצה כדי לשמור על ישר. בחירה חומרית ובכך כרוך איזון ביצועים חשמליים, יציבות מכנית, ועלות.

פעולות סחר ואתגרי התקנה

למרות היתרונות ברורים של ביצועים, יותר בומונים מביאים מכשולים בעולם האמיתי.יש לשקול אותם במהלך עיצוב, בנייה ופריסה.

• (FLT:0) גודל פיזי וזמינות: A Five-element 6-meter Yagi עשוי להיות בום מעל 6 מטרים, סיבוך תחבורה ודורש רכב גדול.עבור פעולות ניידות כגון SOTA (Summits on the Air), משקל ורכב מהיר לעתים קרובות כוח פשרה בין אורך ונוחות.
• (FLT:0) טעינה ושלמות מבנית:FLT:1 The בום פועל כמנוף, חשיפת האנטנה לכוחות רוח משמעותיים.תנאים גואיים יכולים לפגוע ברוטטורים או בדגימות ממות.
• (FLT:0) יישום דיוק היישור: 1FLT) אפילו ערפל קטן הבמאי ספאק או זווית גורם לאובדן של רווח ועיוות דפוס. ג'יגס ומדידה זהירה נדרשים במהלך הבנייה.
• (FLT:0) הרה וסיבוב: 1A ארוך-boom Yagi דורש רדיוס גדול יותר, אשר עשוי להתנגש עם מבנים סמוכים.העומס המכאני על הרהורים עולה, לעתים קרובות שולל מודלים כבדים עם דירוגים גבוהים יותר.
• (FLT:0) Cost of Materials:FLT:1 באיכות גבוהה אלומיניום, חומרת אל-חלד, ומצעים מדויקים-מנצנצ'טים לנהוג עלויות באופן משמעותי בהשוואה לעיצובים קומפקטיים.

מתקנים צריכים גם לשקול קודים מקומיים בנייה והגבלות של בעלי בתים. בסביבות עירוניות, מערך דיפול נמוך יותר של יומני-פרקודי עשוי להיות אלטרנטיבה מעשית יותר, המציע כיסוי פס רחב עם טביעת רגל רוטטת בדומה ל- בינונית Yagi.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « זמן בום בום בום בום בום בום בום בום בום בום בום בום בום « זמן בום « זמן בום « זמן»

אין אורך בום אוניברסלי "טוב ביותר" - תלוי בלהקות התפעוליות ובשימוש המיועד.ההנחיות הבאות מתקבלות באופן נרחב במעגלי רדיו חובבניים ומסחריים.

Frequency Band	Typical Boom Length Range	Element Count	Expected Gain
HF (14–30 MHz)	0.2λ–1λ (often 3–8 m)	2–5	5–12 dBi
VHF (144–148 MHz)	0.5λ–3λ (1–6 m)	4–15	8–16 dBi
UHF (430–450 MHz)	1λ–5λ (0.7–3.5 m)	6–22	10–20 dBi
SHF (2.4/5 GHz)	2λ–10λ (0.25–1.2 m)	10–30+	14–24 dBi

דמויות אלה מניחות בנייה חובבנית טיפוסית עם אלמנטים אלומיניום.לדוגמה, מערך 70- ס"מ EME משתמש לעתים קרובות ארבעה 8-element Yagis על בום משותף, כל אחד עם אורך סביב 3λ, המספק רווח יעיל עד 23 dBi בתצורה ערימה.בחירת אורך בום שמתאים ל-Rrerereator זמין ל-Rupque ו- Tower Space הוא קריטי.

המונחים: the Hidden Variable

בעוד אורך הפריחה קובע את ציר המערך הכולל, התכווצות בין אלמנטים בודדים היא פרמטר נפרד, קריטי.דירקטורים ממונעים אחידים בדרך כלל מניבים את הרווח הגבוה ביותר קדימה, אבל ספיגה לא אחידה יכולה לייעל רוחב פס או לדכא צדבים.בהרבה ביצועים גבוהים, את הפחתת ספיגה רפלקטיבית-ל-ל-לה קדימה נקבעת סביב 0.15 כדי להשיג טווח טוב-ל-ל-ל-ל-להפוך, בעוד שהפך, בעוד שהפך יותר לקצב, בעוד שהפך, ככל הנראה, תוך כדי להגדיל את התדרים מתקדמים יותר, תוך כדי להגדיל את התדרים יותר, תוך כדי להגדיל את התדרים יותר, תוך כדי הגדלת פני השטח.

עבור אותו אורך בום הכולל, התאמת עמדות הבמאי יכול לעשות את ההבדל בין קרן sleek 10element עם 1 dB יותר רווח ו mediocre ביצועים. מכני, את הפריחה חייב להיות נוקשה מספיק כדי לשמור על ספיגה מדויקת אלה תחת רוח וטעינה קרח. צינורות אלומיניום הול עם כפולים פנימיים או trus תומך נפוצים על בוממים ארוכים מאוד.

השוואות ביצועים אמיתיות בעולם

המדידות המבוקרות מאשרות את היתרון של גלקסיות ארוכות יותר.השוואה של 70- ס"מ יאגיס שנערך על ידי מרכז המדינות VHF החברה הראה 2.2 λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ â â â ¢ ¢ â ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ â â ¢ â â ¢ ¢ â ¢ â â ¢ â â ¢ â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢

במבחן שפורסם על ידי קבוצה חובבת אירופית, שבעה ימים יאגי על בום 1.5 מטר עבור 2 מטרים השיג 12.3 dBi, בעוד גרסה 10 של 10 של מיזם על פריחה תלת-מטר נמדד 14.8 dBi. למרות המשקל הנוסף, סף האות החלש השתפר על ידי יותר משני יחידות מגעים S-יחידות חלשות SSB על פני כביש של 400 ק"מ אלה, אם כי לעתים קרובות מעדיפים את העלות הנוספת לתוך עומס פיזי יותר.

מלכודות נפוצות כאשר ממתינים ל-Boom אורך

קל להניח כי פשוט להעמיק את הפריחה והוספת מנהלים תמיד משפרים את הביצועים.עם זאת, כמה שגיאות יכולות להתפשר על הרווחים האלה:

• (FLT:0) אבחון אפקטים הפיכה: FLT:1 הוספת אלמנטים נוספים מפחיתה את ההתנגדות לקרינה של האלמנט המונע, לעתים קרובות להפיל אותו מתחת ל 50 ⁇ .ללא רשת מתאימה (משחק גאמה, T-match, או מתקפל dipole), ה- VSWR יכול להיות גבוה ללא יכולת מקרינה.
• (ב) ⁇ :0) התחדשות: ⁇ 1 (FLT:1) בום מתכתי יכול אינטראקציה עם אלמנטים אם לא ממוצב כראוי או מבודד, המוביל לפסל דפוס.יש עיצובים מסוימים דורשים את הפריחה להיות מחובר למשקף ומנהלים; אחרים דורשים בידוד בנקודות ספציפיות.
• (FLT:0) התחדשות מכנית: FLT:1 פריחה ארוכה עשוי להיות התדר רטט טבעי נרגש על ידי הרוח, המוביל לעייפות סדק לאורך זמן. adequate clamping ו moisting הם הכרחיים.חלק מפעילי להוסיף חוטי אדם לאורך הפריחה כדי לדכא רטט.
• (FLT:0)Over-optimization עבור תדירות אחת: ההרחבה 1 (ראה: ההרחבה 1) A ארוכה מאוד, צר-bandwidth Yagi עשוי להגיע לשיא בפסגת תדר אחד, מה שהופך אותו חסר תועלת עבור חוזרים או עבודה לווינית הדורש רוחב פס רחב יותר.

אנטנה מודל תוכנה לפני ייצור יכול למנוע בעיות אלה. מעצבים רבים לשתף מודלים אופטימיזציה על פלטפורמות קוד פתוח, כגון FLT:0WA4FHY Yagi דףphveFLT:1, אשר משמש כנקודות התחלה מצוינות עבור בנייה אישית.

סימולציה למציאות

מודלים ממוחשבים באמצעות כלים כמו 4nec2, EZNEC, או HFSS מאפשר למעצבים לחקור אפקטים באורך פריחה ללא חיתוך מתכת. Simulations לחשוף את ההתאמות, התנהגות בלתי נמנעת, דפוסים על פני מגוון רחב של תדרים.עם זאת, מודלים מניחים תנאים אידיאליים: מטוסים קרקעיים אינסופיים, מנצחי קרקע מושלמים, ללא אינטראקציות סביבתיות.

רבים מבני האנטנה מנוסים להשוות ערכים בעלי ביצועים בעלי ממדים בפועל בתחום ה-Cength מדי.לדוגמה, רווח מדמיהם של 15.2 dBi עשוי לתרגם ל-14.5 dBi בפועל בשל הפסדים וסובלנות הומימיים.הבנת פער זה עוזר להגדיר ציפיות ריאליות עבור תקציבי קישור.עם זאת, מודלים נותרים הדרך היעילה ביותר לצמצום אורך אופטימלי והגדרות.

תחזוקה וארוכות של לונג-בום יאגיס

יאגי עם בום משמעותי דורש תחזוקה מתמשכת.בדיקה תקופתית של חיבורים אלמנט-to-boom עבור קורוזיה - במיוחד בסביבות החוף - הוא חיוני. חומרת סטאין-שחית עם תרכובת אנטי-שזה מונע קורוזיה גליונית בין מתכות דיסימיות.הבו עצמו צריך להיבדק עבור סטרייטיות; a bent-inless-acontated מקרח יכול באופן קבוע, להפחית את הרווחים.

מערכות רוטטור יותר לחוצים על ידי פריחה ארוכה.בדיקה שנתית של הבלם רוטטור ונושאות ממותגות יכולות למנוע כשלים יקרים. מפעילים רבים של מערךי ה-boom ארוכים להתקין מתגים המגדירים את הסיבוב לפני המגעים הגדלים הסובבים מבנים. באזורים סוערים ביותר, האנטנה עשויה להיות "מצטברת" בכיוון של התנגדות רוחית לפחות כאשר לא בשימוש.

בחירת אורך ה-Boom המתאים לצרכים שלך

בחירת אורך הפריחה הנכון הוא פעולה איזון בין ביצועים חשמליים, מגבלות מכניות, ותקציב.עבור מפעיל VHF / UHF המכוון עבור חוזרים מקומיים ו- Easyx, 3 עד 5-element Yagi על בום קצר (0.2λ-0.5 λ) לעתים קרובות מספק יותר ממספיק ללא כאבי ראש. עבור DXer רציני או EME, הגדול ביותר כי המגדל הזה יכול בדרך כלל לרוץ בבטחה.

יצרנים מציעים אפשרויות אורך של פריחה החל מעמוד אחד לערכים מסיביים מעל 15 מטרים.התייעצות עם ספקים מכובדים ולימוד ⁇ באורך ה-BVM-boom-bit עוזר אפשרויות צרות.עבור אלה מבניין מאפס, שפורסמו עיצובים מארגונים כמו FLT:0ARRLFLT:1 או קהילות מקוונות לספק נקודות מוכחות, הבנת היחסים הישירים בין אורכו, רווח, להיות חכם יותר, וניתן לרכוש חשמל ביתי או מספק על פני שטח רצוי על פני שטח פנוי או על פני שטח פנוי.