תכונות חומריות חשובות המשפיעות על ביצועי יאגיאנטנה

בחירת החומרים הנכונים עבור אנטנה יאגי דורשת הבנה כיצד כל נכס משפיע הן על התנהגות חשמלית ומכנית. 5 תכונות עיקריות קובעות הצלחה בעולם האמיתי במתקנים חיצוניים, והמשחק ביניהם לעתים קרובות מכתיבים משחקי מסחר עיצוב.

  • (FLT:0) מוליכות אופטית: FLT:1IR שולט ישירות יעילות הקרינה ורווחה מובנה. מוליכות גבוהה מפחיתה הפסדים מנוגדים באלמנטים, ומאפשרת ליותר כוח RF להגיע לחלל חופשי. בתדרי רדיו, אפקט העור כוחות זרם אל מול פני השטח, מה שהופך את מוליכות פני השטח קריטי במיוחד.
  • (FLT:0) רגישות ומשקל:FLT:1 דרישות תמיכה מכניות, חישובי טעינה רוח, ואת הכדאיות המעשית של בוממים ארוכים. חומרי אור מפשטים את הלחץ על המגדל ולהפחית את הלחץ, אך עשויים להתפשר על נוקשות ודורשים נוקשות נוספת.כל קילוגרם נשמר על האנטנה מפחית עומס ומשטח הרוח.
  • (FLT:0Corrosion Resistance:FLT:1 Controls How well theאנטנה סובלת גשם, תרסיס מלח, פונוטים תעשייתיים, ודיסימיים מגע מתכת ללא דהרד מבחינה חשמלית או מבנית. קורוזיה היא הגורם המוביל לכישלון אנטנה מוקדמת בסביבות החוף התעשייתי, לעתים קרובות ביטוי ככל שקשרי SWR מוגברים או לסירוגין לפני שנדמה כי נזק ארוך נראה לעין.
  • (FLT:0) כוח ונוקשות מכניים: FIRLT:1 חיוני לשמירה על סלק והיערכות תחת הרוח, קרח, ורכיבה תרמית.אפילו כמה מ"מ של השתקפות אלמנט יכול לשנות את דפוס הקרינה, להפחית את הרווח קדימה, להגדיל את רמות הצדדיות.הבום חייב לעמוד על אורך כולו כדי לשמר את אלמנט קריטי של ספיגה.
  • (FLT:0) Cost וזמינות: מגבלות תקציב 1:1 ומקורות מקומיים לעתים קרובות טיפ את האיזון בין אפשרויות אידיאליות ומעשיות. חומר המבצע ללא פגמים אבל עלויות פי 10 יותר מוצדק לעתים רחוקות עבור מתקנים אופייניים.עם זאת, מתפתל על רכיבים קריטיים כגון חומרי הזנה במסולנים או חומרה ימית יכול להוביל לכישלון מוקדם כי מפספס כל חיסכון ראשוני.

כל חומר מציע פשרה שונה בין התכונות הללו, ועיצובי יאגי מוצלחים מנצלים את הבורסות האלה בכוונה.הבנת האינטראקציה בין ביצועים חשמליים ומכניים היא הבסיס של בניית אנטנה תלויה ששורדת שנים של שירות חיצוני.

Metals for Radiating Elements: Core Conductor Choices

האלמנט המונע, רפלקטור, ומנהלים יוצרים את הלב של Yagi.הרכב המתכתי שלהם יש השפעה גדולה על ביצועי חשמל, יציבות רוחב פס, ועלייה ארוכת טווח. בעוד התחביבים נמשכים לכיוון נחושת ואלומיניום, כמה מתכות אחרות ראויות לשקול יישומים מיוחדים שבו תכונות ספציפיות עולים על פשרות כלליות.

קופר – The High-Conductivity Standard

עם מוליכות חשמלית שנייה רק כסף בין מתכות הנדסיות מעשיות, נחושת כבר זמן רב חומר ההתייחסות עבור אנטנות כי לכידת יישומים מוחלטים נחושת, אלמנטים נחושת טהור למזער הפסדי I2R, מה שממיר כל וואט של כוח משדר לתוך אות קורנת עם מינימלי חימום. יתרון זה הוא משמעותי במיוחד על פני השטח של להקות טמפרטורה נמוכה יותר שבו אורך יאגי הוא חזק יותר והפסדים מצטברים על פני השטח.

אלומיניום - משקל אור ומעשי

⁇ אלומיניום לשלוט על גודל מסחרי וחובבי Yagi מסיבות משכנעות כי מעבר לעלויות פשוטות.ההתנהגות של 6061-T6 או 6063 אלומיניום הוא בערך 60% של נחושת לפי נפח, אבל כאשר בהשוואה למשקל, אלומיניום למעשה לשאת בצורה יעילה יותר בשל צפיפות החומרים הנטועים שלה, כי גם רכיבי אנטנה לזרום באופן נרחב בתוך העור החיצוני, אלומיניום עם עוביים מתאימים להשיג ביצועים RF באופן משמעותי בשבריר של חומרת מתכת יחיד טבעי יהיה מסוגל להיות מופעלת אלומיניום.

מתכת: Bras, Stainless Steel ו- Galvanized Steel

בעוד נחושת ואלומיניום מכסים את רוב הפרויקטים של Yagi, מתכות חלופיות מופיעות בהקשרים ספציפיים שבהם התכונות הייחודיות שלהם מטפלות באתגרים מסוימים.

  • (FLT:0)Brasssssssss:FLT:1 סגסוגת של נחושת ואבץ, פליז מציעה מוליכות מתונה ומיומנות מעולה.It משמש לעתים קרובות עבור אלמנטים קטנים UHF ומיקרוגל Yagi, נקודות מזון מונע, ומחברים מעווטשים כי זה מכונות היטב ללבוש כמו אלומיניום.
  • (FLT:0) פלדה ללא ספק: 1FLT (ההתנהגות שלה) עני בהשוואה נחושת או אלומיניום, בדרך כלל סביב 2 עד 3 אחוזים של נחושת, כך שהיא לעתים רחוקות נבחרת עבור אלמנטים רדיו ראשוניים.עם זאת, חוזק עצום של פלדת אלד פלדה וכוח עצום של קרוב לקורטוזיון, יש צורך אידיאלי עבור רכיבים מכניים בלחץ גבוה, מגרעות, אנטנה ימית שבו מלחים פחות גדול בתוך חודשים של מתכת חלש, אבל יש צורך להכות חומר מתכתי קטן יותר, אבל יש צורך יעיל יותר, אבל יש צורך יעיל יותר גבוה יותר, אבל הוא יעיל יותר, כמו גם כן, כמו גם חומר ניקוי גמיש של תאים ניידים, אבל הוא יעיל יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם חומר Vgi.
  • (FLT:0Galvanized Steel:FLT:1hil נפוץ באנטנות טלוויזיה צרכנית, חוט פלדה galvanized או אמבטיות סיפק ביצועים מקובלים בעלות נמוכה מאוד. משקלו מעט נמוך יותר הובילה לשינוי לקראת אלומיניום עבור יישומים מודרניים ביותר, אבל זה נשאר אפשרות מעשית עבור מהיר, נמוך-לכאורה יש צורך בניסויים חוטי-בת או מתקנים זמניים.

טיפול פנים ו-Cotings

אלומיניום נחשול הם לעתים רחוקות נותרים חשופים במשך זמן רב בשירות חיצוני. Anodizing יוצר שכבת אלומיניום קשה, לא מוליכים למחצה כי משפר באופן דרמטי את קורוזיה והתנגדות שריטות ללא השפעה משמעותית על ביצועי RF, כי שכבת האנודיה היא דקה מיקרוסקופית וזרימת RF הנוכחית במתכת מתחת לציפוי אבקה וציור הם גם על גבי אנטנות ואלמנטים, אבל טיפול חייב להיות נלקח כדי להבטיח התנהגות במהירות על פני השטח הנראה לעין מפני שמנע ממתכת לאטום שלילי יותר מאשר אלמנטים לאטום.

מקור: Structural backbone Materials

הבום מחזיק את כל האלמנטים הטפיליים בהיערכות מדויקת וחייב לעמוד בפני הרוח, קרח, ומשקל האלמנטים עצמם לאורך שנים של שירות.בחירה החומרית שלו משפיעה על משקל אנטנה, עמידות רוח ויציבות רבת מימדית ארוכת טווח. אלמנט מתפתל מתפתל, משנה את דפוס הקרינה וצמצום הרווח קדימה.

אלומיניום בומבים

אלומיניום צ'קוזי, עגול או מרובע, הוא חומר הפריחה הקלאסי עבור כל דבר מ VHF Yagis קטן כדי ענק מונופסים שדה HF, זה 6061 או 6063 ⁇ המשמשים אלמנטים לשרת היטב כאן, מתן איזון טוב של כוח, משקל, והתנגדות קורוזית של 10 ריבועים נוקשה פשטות פשטות על פני מחסנים קצרים יחסית, ועצבנים, ופנים שטוח שלה התנגדות מעוותת תחת עומס חום יותר עם אטומים ארוך יותר.

סיבים ו-Comosite בומדומים

סיבים ופחמן-פיבר היברידית של פולימרים מופיעים כאשר שקיפות חשמלית היא רב-חשיבות. a מתכת מתחרה מתכת חיצונית פועל במקביל לאלמנטים detunes האנטנה, הדורש תיקונים במגוון רחב של עיצוב ומבנה. a non-conductive מבטל את האפקט הזה לחלוטין ומפשט את תהליך העיצוב.

פלדה ואפשרויות כבדות אחרות

צינור פלדה גאלובן משמש מדי פעם כפריחה ללא פשרות עבור מתקנים קבועים שבו משקל אינו רלוונטי, כגון מערך EME קבוע או Yagi מסחרי גדול שלעולם לא יהיה לסובב. הקשיחות שלו ועלות נמוכה יכול להיות אטרקטיבי, אבל המשקל דורש חומרים כבדים של רק סגסוגת ריקנית או מטס אשר להוסיף עלות גבוהה.

מבנים ומבנה תמיכה: שמירה על בידוד חשמל

ב- Yagi טיפוסי, המשקף והבמאים מעומקים לעתים קרובות לפריחה לפשטות, מה שהופך את החלק הבום של המעגל החשמלי.הגורם המונע, עם זאת, חייב להיות מבודד, עיצובים רבים גם מבודדים אלמנטים טפילים כאשר משתמשים בוממות לא-מטאליות או כאשר מטרות מאוישות ספציפיות דורשות אלמנטים צפים.

אינסטלטורים פלסטיים

חומרים כמו PVC, ניילון, פוליתלין, ופוליפרופילן הם ubiquitous בבנייה אנטנה בשל עלות נמוכה שלהם, הקלה של מאצ'ינג, ותכונות חשמל נאותות.הם נוצרים בקלות בלוקים מצטברים, לעמוד באנטורים זעירים, ומנעו דגימות צבע פלסטיק באופן משמעותי על ידי מים סטנדרטיים.

סיבים ו-Efoxy Composites

עבור כוח עליון וסובלנות מזג אוויר, סיבים-reinforced epoxy או פוליסטר insulators הם תקן הזהב באנטנות מקצועיות ו high-end חובבני. הם מופיעים כמו מוטות מוצקות, צינורות, או צורות מואצות מותאם אישית כי מתנגדים לזחול ודהור תחת עומס קבוע. בניגוד thermoplastics, הם מתנגדים זרימה קרה תחת לחץ קבוע, כך קשרים חמורים להישאר בטוח יותר של חומרים עמידים על ידי מתכתי לעתים קרובות.

Ceramic and Porcelain

אינסטלטורים קרמיקה מסורתיים, המוכרים מפני מזון פתוח ואנטנות טלוויזיה ישנות, מדי פעם מוצאים שימוש בנקודות הזנה של יאגי, במיוחד ביישומים בעלי עוצמה גבוהה או ביישומים גבוהים שבהם קשת היא דאגה.תכונותיהם הדיאלקטריות הן חריגות, הם סובלים מטמפרטורות קיצוניות ללא השפלה, והם אינם סובלים מנזקי UV.

עמידות מזג האוויר וארוכותיות: הגנה על ההשקעה

אנטנה שעובדת באופן מושלם באוויר יבש יכולה להיכשל בתוך חודשים אם חומרים אינם מתאימים לסביבה המקומית. מלח חוף, תרכובות sulfur תעשייתי, גשם חומצי וקרינת UV אינטנסיבית כל התכווצים למתכות מדרגות ובודדים באמצעות מנגנונים שונים.

קורוזיה ופעולה Galvanic

כאשר מתכות 316 מגיעים במגע חשמלי בנוכחות לחות, קורוזיה גליאנית מאיצה את ההשפלה של המתכת הפחות אצילית.הסיכון הקלאסי באנטנות יאגי הוא הצומת בין אלמנטים אלומיניום לבין פלדה אל-חלד.הפלדה פועל כמו קטודה אצילית מחוסמת את כמות המתכת המשותפת של המתכת המשותפת, אך לא ניתן למנוע את האלומיניום או במהירות גבוהה יותר עם ציפויים חשמליים, כמו ניקוי מגנטיים של מתכת מתכת מתכת מחוספסת:

השפעות UV וטמפרטורות

אור השמש מגלם פלסטיקים רבים לאורך זמן באמצעות השפלה פוטוכימית שמשבירה שרשראות פולימרים. ייצובים UV וגמנטים, במיוחד פחמן שחור, הם חיוניים להרחבה של חיי אינסטלטורים מפלסטיק ודיורים רכיב.פריפי זכוכית חייב להיות מצופים או לצייר כדי למנוע את הציפוי של חומרים מסגסוגת קרח או חשיפת סיבים, אשר מוביל לקליטת לחות וצמיחה קיצונית של אופניים בין מצבי חום ומהירויות גבוהות יותר מאשר טמפרטורות מאלומיניום.

המונחים: Beyond Raw Conductivity

מוליכות היא רק נקודת המוצא להבנת האופן שבו החומרים מתנהגים בתדרי רדיו.הדרך שבה זרמים במוליכים ב-RF משנים את הדרישות החומריות היעילות ומשפיעים על אפשרויות עיצוב מעשיות בדרכים שאינן ברורות מהתנגדות DC בלבד.

אפקט עור והתאמה חומרית

בתדרי VHF ו- UHF, הנוכחי מתרכז ליד פני השטח של מנצח בשל אפקט העור. עומק העור באלומיניום ב- 144 מ"ר קיר הרץ הוא בערך 0.008 מ"מ, וב-432 MHz הוא אפילו מדלג סביב 0.005 מ"מ.זה אומר מוטה מוצקה בגודל של 0, אך לא ניתן לשלוט על גבי משטח של 0, 000 אינץ', אלא עלות מוצקה של חומר מגובה של 0, לעומת 0, 000 של חומר מוצק של חומר מוצק של חומר מ"מ"ר, אך בדרך כלל, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, אך בדרך כלל, 000 אינץ'ר, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת 0.

השפעה על אימפולס ו Bandwidth

חומר נחושת ומצב פני השטח יכול מעט לשנות את התדר המהדהד ואת נקודת האכילה של יאגי. אלמנט נחושת מאוד מלוטש מאוד יהיה Q גבוה יותר, כלומר חזרות חדה יותר ורוחב פס צר יותר, מאשר אורך חמצון או צבוע אחד, אם כי ההבדל הוא קטן ביותר עיצובים מעשיים רק עולה כמה מאות קילו על HF.

בנייה היברידית: שילוב חומרים לתוצאות עליונות

עיצובי Yagi מתקדמים רבים משתמשים בחומרים מרובים כדי למנף את נקודות החוזק של כל אחד תוך הקטנת החולשות האישיות שלהם.לדוגמה, טכניקה נפוצה משתמשת באלומיניום עבור רוב אורך האלמנט, אך מוסיף חלק פליז או נחושת בקצה שבו צפיפות נוכחית היא הגבוהה ביותר ואת אפקט העור בולט ביותר.זה גישה זו לוכדת את המשקל של אלומיניום תוך ניצול יעיל של חומר צמחי מרפאה על פני השטח העליון של נחושת באזור קריטי אחר.

ניתוח עלויות-Benefit: התאמת חומרים ליישום

ביצועים אינם מוחלטים; יש לשקול אותם כנגד תקציב, מאמץ ההתקנה, וחיי השירות הצפויים.עבור בונה של זמן ראשון שנבנה עלות 2-meter Yagi לשימוש חוזר מקומי, עיצוב כל-מה עם חומרים פלסטיים פשוטים יספק תוצאות מצוינות עלות מינימלית של רכיבי נחושת עשוי לשפר את היקף המסחר על ידי 10 של decibel, אבל שיפור זה יהיה בלתי נראה על גבי SLTF יכול להיות מופחת על ידי תוספת של עלויות זמן קצר יותר על ידי ערימה של חומרת של חומרת של חומרת של מחסנית של מחסנית או ירידה במשקל.

חומר בום מציע דוגמה ברורה של ניתוח עלות-תועלת זה. a סיבים בום מבטל את האלמנט detuning וסימולציות בנייה, אבל עבור 12-element 2meter Yagi עלות 150 $, $ 120 מורכב עשוי להרגיש מוגזם. אותו תקציב עשוי להיות יותר על אלומיניום כבד יותר עם מערכת חדירה ו- $רקטור השקעות גבוה יותר המספק מטרה חלקה עם חומרים סטנדרטיים, כגון מתכתב, קבוע, קבוע, חומרת משקל קבוע, או קבוע יותר, קבוע, ניקוי, חומרת, קבוע, חומרת, קבוע יותר, חומרת משקל קבוע, או קבוע יותר, או קבוע, חומרת משקל קבוע יותר, ניקוי, ניקוי, או קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע יותר, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000, חומרת משקל קבוע, 000, 000 קבוע, 000, 000, 000 קבוע, 000, 000, 000, 000, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 קבוע, 000, 000, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000 קבוע, 000

הוראות בנייה ומעשיות והנחיות בחירה חומריות

כאשר חומרי מיקור, עדיפות לספקי מתכת מקומיים או חנויות רדיו חובבני עבור צינורות סביר וחומרה. Telescoping אלומיניום ערכות זמינים נרחב לבוא עם גדלים חישוביים כי קינוט בשקיקה, המאפשר התאמה מדויקת של אורך אלמנטים. עבור insulators, ניילון עמיד UV או סיבים מתחנות אספקה תעשייתיות לעבוד היטב והם יעילים כאשר נרכשים ברזולוציה גבוהה יותר של פחמן HF ללא חשיפה קבועה של חומרים רדיואקטיבית או ירידה רדיונית עבור חומרים אנטנות קבוע של פחמן קבוע של פחמן או ציפוי רדיו או ציפוי רדיו קבוע של פחמן קבוע של פחמן קבוע כמו אנטנות רדיו או ציפוי רדיו או ציפוי רדיו קבוע של פחמן קבוע של פחמן קבוע של פחמן קבוע של פחמן אנטנות רדיו או ציפוי רדיו או ציפוי רדיו או ציפוי רדיו או ציפוי רדיו או ציפוי רדיו, 000 מיועד עם חומרים אנטנות רדיו או ציפוי רדיו או ציפוי רדיו או ציפוי רדיו קבוע של פחמן קבוע של פחמן קבוע של פחמן חד אנטנות רדיו עם אנטנות רדיו קבוע של פחמן קבוע של פחמן קבוע של פחמן קבוע של פחמן קבוע של פחמן חד אנטנות קבוע של פחמן קבוע של פחמן חד אנטנות רדיו או ציפוי רדיו ללא חומרים ממנועי רדיו ללא חומרים ממנועי רדיו עם אנטנות קבוע של אנטנות רדיו, 000 מיועד עם אנטנות רדיו או ציפוי רדיו או

במהלך הבנייה, debur All Cut מסתיימת כדי למנוע קשתות בעוצמה גבוהה וכדי לחסל קצוות חד כי לחיקת מלכודות להאיץ את קורוזיה. השתמש במתחם נגד השמרים מכל המזרזים השוטפים, במיוחד נירוסטה פלדה לתוך אלומיניום, כדי למנוע שינוי חומר גלם ולהבטיח כי מנעול חיצוני לא צפוי יכול בסופו של דבר לשמור על קשרי מתכת עם סיליקון מסובבים עצמי ואחריו שכבה סופית של חשמל לסלע מים כדי לחסום את המתכת.

עיצובים ושיטות הרים מתועדים באופן נרחב על ידי ארגונים כגון ARRL ו- RSGB, כמו גם בספרי יד טכניים כמו FLT:0ARRL Antenna BookofLT:1, ומספק שילובים נבדקים של חומרים הוכיחו אמין יותר מעשור של שימוש על מגדלים ברחבי העולם.לאחר עיצוב מוכח מפחית את הסיכון של כשלים הקשורים לחומרים ומאפשר לבנות להתמקד על הרכבה איכותית ולא ניסויים.

מסקנה

האנטנה Yagi היעילה ביותר היא זו שמשנה ביצועים חשמליים עם מציאות מכנית וסביבתית.סגסוגת אלומיניום נשאר חומר Go-to עבור אלמנטים ופריחה על פני הרוב המכריע של יישומים, להכות פשרה מעולה בין מוליכות, משקל, עמידות, ועלות. Copper מקבל את המקום שבו יעילות מקסימלית היא דרישה מופרזת, שבו משקלו הוא מנוהל, במיוחד ב VHF ו- UHF מערךים הם פחות גמישים, ללא מגבלות זמן, ללא הגבלה, אשר אינם יכולים לספק את התכונות החשובות ביותר, כלומר, ללא שינוי האקלים, כאשר הם פחות קריטי, ללא מגבלות זמן קצר יותר, כאשר הם בעלי תפקודים, ללא מגבלות זמן קצר יותר, כאשר הם פחות, כאשר הם פחות, כאשר הם בעלי תפקודים, ללא מגבלות זמן קצר יותר, ללא צורך יעיל יותר, כאשר הם פחות קריטי, כאשר הם יכולים לספק את התכונות של זמן קצר יותר, כאשר הם יכולים לספק את התכונות שלהם, ללא צורך יעיל יותר, כאשר הם בעלי תפקודים, ללא הגבלה קריטית, ללא צורך יעיל יותר, ללא צורך יעיל יותר ויותר יעיל יותר ויותר יעיל יותר, כאשר יעיל יותר ויותר יעיל יותר ויותר יעיל יותר ויותר יעיל יותר ויותר יעיל יותר, כאשר הם יכולים לספק את התכונות של זמן קצר יותר, כאשר הם יכולים לספק את התכונות של זמן קצר יותר, כאשר הם יכולים לספק את התכונות של