Yagi Antenini Anlayın: Desen Analizi için Bir Vakıf

Yagi-Uda anteni, Yagi olarak bilinen, bir iletken boğma üzerinde bir çift veya daha fazla yönetici olmuştur - bu, Jagi ve Shintaro Uda. onun radyasyon desenlerinde değil, üç boyutlu bir şekilde, elektromanyetik alanın bir parçası, bir tane veya daha fazla yönetmen oldu - bu ilginç doğrudanliği ve kazanımı sağlar.

Bu genişletilmiş rehber, Yagi radyasyon deseninin ardındaki fiziği araştırmak için temel açıklamalar ötesine geçer ve onu şekillendiren tasarım parametreleri ve gerçek dünya iletişim bağlantıları üzerinde pratik etkisine sahip olacağız. Belirli uygulamanız için Yagi'yi inceleyeceğiz.

Yagi ve Doğrudanliğin Kökeni

Element Tipleri ve Onların Rolleri

Klasik Yagi üç farklı element grubundan oluşur:

  • [FONT:0]Driven element[[Dönetici: 1) yarı dalga dipol veya doğrudan yem hattına bağlı olarak ikiye bölünmüş bir dipolasyondur. Bu, vericiden güç alan tek element veya alıcıya sunar.
  • [FONT:0)Reflector[[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ
  • [FONT:0]Yönetici (s)[Dönetici: 1 veya daha fazla parasitik elementin önünde, her bir biraz daha kısa Yönetmen, indüklenen akımların ve ilerici olarak kirişin aşamasını ilerletir. daha fazla yönetmen ve artış kazanır, ancak geri dönüşler azalır.

Parasitik elementler, yem çizgisine bağlı değildir; yakın alanda karşılıklı darbe yoluyla enerji alırlar. Bu elementlerin kesin uzunlukları ve yayılmaları, indüklenen mevcutların fazını ve amplitüdünü belirler, bu da başka yerlerde yapıcı bir müdahale modeli yaratır.

Karşılıklı Coupling Nasıl Doğrudanivite Oluşturur

Elementler arasındaki karşılıklı darbe, yakın-field elektromanyetik etkileşimleri tarafından yönetilir.Komlektör, tahrik elemanından daha uzun olmak, mevcut aşamayı geciktiren bir şekilde sunar ve 20.000 ile ilgili olarak, kirişlerin yaklaşık olarak nasıl oluştuğunu ve birçok yan lobun nasıl oluşturulacağını ve geri dönüştüğünü belirler. - Yöneticilerin geri dönüş hızlarını veya daha fazla odaklama yöntemiyle - bu hızlayıcıları - bu tür elektrotiğe dayalı olarak-onları - bu tür yöntemlere veya daha sıkı bir şekilde çözümle-yaştırma parametrelerini çözerek- gerçekleştirilir.

Anten Radyasyon Desenlerinin Temelleri

Müdür Planları ve Desen Şekilleri

Bir antenin radyasyon modeli, uzak alanda sabit bir mesafedeki farklı yönlerde yayılan göreceli güç yoğunluğunın grafik gösterimidir. Desenler genellikle iki veyatogonal uçaklar üzerinde arsa edilir:

  • [FONT:0]E-plane[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜŞÜNÜ: 0,2|DÜyetim: Elektrik alanı vektörü ve maksimum radyasyonun yönünü içeren uçak.
  • [FONT:0]H-plane[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜDÜSÜŞÜNÜ: 0 ): Manyetik alan vektörü veya E-gemege'ye sahip olan uçak.

Tipik Yagi modeli tek bir İLYOT tarafından yönetilir:0) ileri doğru giden bir şekilde, daha küçük ) kenarda bulunan (DÜDÜDÜDÜDÜDÜ) ve AŞDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ

Anahtar Desen Toplayıcıları

Modelden çıkarılan birkaç sayısal parametre, tasarım arasındaki objektif karşılaştırmaya izin verir:

  • [FONT=0)Yönetici ve Fırsat[DÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜSÜŞÜNÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ
  • [FONT=0)Frontto-En İyi Oran (F/B)[F/B)[D)[Dönetici:0) Yüksek F / B (20 dB veya daha fazlası) arkadan gelen sinyallerin güçlü reddedilmesini gösterir.
  • [FONT=0)Half-Power Beam genişlik (HPBW)[Uygun: 1 ), güçlerin 3 dB'yi zirvenin altında bıraktığı puanlar arasında aranır.
  • [FONT:0)Side Lobe Seviye (SLL))[KAM]: En büyük yan lobunun ana loba göre, dB down. Low side loblarında ifade edilen, diğer kullanıcılara müdahale önlemek için kalabalık spektrum ortamlarda kritiktir ve istenmeyen yönlerden gürültü yapmaktan kaçınır.
  • [FONT:0]Frontto-Side Oranı[[DÜT:1): genellikle F/B'ye ek olarak, ana eksenden 90°'ye geri dönmeleri için önemli olan sinyallerin sinyallerinin azaltılması için kullanılır.

Tasarım Seçenekleri Radyasyon Deseni Nasıl Şekillenir

Geometrik ve Tuning

Yönelmiş elementin uzunluğu resonant frekansı belirler ve girişin daha fazla olmasını etkiler.Korutluk genellikle% 5-10 daha uzundur, ilk yönetmen F / B veya yanlı bir şekilde daha iyi bir şekilde optimize edilebilir. Örneğin, Yagi, yüksek F / B için optimize edilmiş bir miktar daha uzun süre boyunca, bir arka segmentin geri çekilme oranını azaltabilir veya bir şekilde azaltılabilir.

Element Spacing ve Boom Effects

Metaller arasındaki baskı ve fazı derinden etkiler. Geleneksel tasarımlar genellikle DL6WU veya K1FO tasarımları arasında 0.1 ila 25 cm arası dalgalama kullanır, mükemmel F / B ve düşük yan aynı anda otomatik olarak şarj sağlar; eğer metalik bir patlamanın maliyetinde daha temizlenirse, DL6WU veya K1FO tasarımları ile yapılan modeller - yüksek bokslara ulaşmak için değişken spacing sağlar.

Yönetmenlerin sayısı ve Boom uzunluğu

Yönetimler kazanç ve dar kiriş genişlikte artış gösterir, ancak ek bir elemente geri döner.Seks Yagi (reflector ve tahrik elemanı) 4-6 dBi geniş bir kirişle birlikte, 4-element tasarım (reflector, iki yönetmen) 8-10 dBi. Longboomgis'e ulaşır, VHF/UHF zayıf imzalı çalışmalarda kullanılan 10+ yönetmen ile daha hassas montajlar arasında daha fazla performans gösterir.

Radyasyon Deseninin Pratik İşareti

A Yagi'nin yönsel kazancı, istenen yönden doğrulanmış sinyalleri artırırken, desen çıplak gürültüyü ve diğer açılardan müdahale eder. EME (moonbounce) veya tropos gibi zayıf işaretli senaryolarda, her bir yaji 20° yükseklik ile bir sinyalin düşmesine yol açabilir.Her iki ufk ve yükseklik desenlerini inceleyerek, anteni sadece ana eksenden uzak durmaya veya geçici olmayan kaynakları çalıştırabilir. Örneğin, bir Yagi, 20° yükseklik ile bir Yagi, ilk null'u ölçebilir.

Interference Management

Yoğun kentsel veya yarışma ortamlarında, istasyonlar bitişik frekanslarda çalışır. Derin çıplak pozisyonları olan A Yagi, herhangi bir şekilde istenen sinyali etkilemeden kuvvetini dramatik bir şekilde azaltabilir. Ön geri dönüş oranının tam anlamıyla düşmesi ve onları kasıtlı olarak en ağır şekilde engellenebilmesini hedefler.

Fazd Dizileri ve Öpücü

Birden fazla Yagis bir aşamada birleştirilirken, bireysel radyasyon desenleri dizi faktör etkileri ile çarpıtılır. Kompozit deseni tahmin etmek, her Yagi'nin izole edilmiş kalıpları zorlayan ve istenen kirişlere ulaşmak için ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı olabilir, ancak sadece bir çift ya da küçük bir çift daha az akıp giden bir şekilde yuvarlanırsa, daha az sayıda sallanır ve yüksek yan loblar - yüksek çözünürlükte bulunan bir çift - gerçek ölçümler için.Örneğin, bir çift Yagis 1.0 dalga geçer.

Adaptasyon ve Uygulama

Darbeam Yagi tam olarak hedefte hedef olmalıdır. Birkaç derece yanlışlık, özellikle de daha yüksek frekanslarda belirgin bir kaybın nedeni olabilir.Bir kılavuz olarak radyasyon kalıbını kullanarak, yüklemecilerin kararlarını ayarlaması gerekir: 30°'nin uzun bir boyutu için, 1 dB'nin altında bir hata sonuçları, 10°'nin altında bir hata sonuçları, aynı hata 3 dB'nin sinyalini azaltabilir.

Radyasyon Desenlerinin Ölçü ve Görselleştirilmesi

FarField ve Near-Field Teknikleri

Doğru model ölçümü, NEC, HSFS gibi bir uzay tekniğini gerektirir. Test edilen çok sayıda amatör ve küçük ticari tasarımcı, sabit bir kaynak ile yönlendirilir; elde edilen güç, iki boyutlu kesintiler üretmek için bir açı işlevi olarak kaydedilir.Sabah, HSFS veya FEKO, bir Yagi'nin desenini yüksek sadakatle simüle eder.

  • [FONT:0]Scale[[[Dönetici: 1))[[FONT=0))[[[FONT=0))))[[[[[FONT=0})))))))))))
  • [FONT=0]Frequency bağımlılığı[[Dönetici: Formlar grubu boyunca değişir. Merkezin için tasarlanmış olan A Yagi F /B veya yüksek yan lobları grup kenarlarında gösterir.
  • [FONT=0)Polarizasyon[DÜDÜT:1): Co-polarized desenleri genellikle arsa edilir; çapraz-polarized desenler, daha zayıf olsa da, ihmal edilirse önemli olabilir ve müdahaleye katkıda bulunabilir. 20-dB çapraz-pol ayrımı, iki kutuplu sistemlerde önemli olabilir.
  • [FONT:0]Number of azimuth kesintileri): En yüksek kazanç artışın yükselmesinde tek bir kesim, farklı yüksekliklerde çok sayıda kesintinin daha tam bir resim sağladığı anlamına gelebilir.

Yagi Design için Simülasyon İpuçları

Yagis'i tasarlayan veya optimize edenler için, tam bir dalga simülasyon aracı kullanmak önemlidir. Basit bir geometri ile başlayın ve yavaş bir şekilde karmaşıklık ekleyin: tüm elementler arasında karşılıklı darbe ekleyin ve antenin yakın bir yerde monte edilmesi durumunda zemin uçak kullanın. Karşılaştırmalı kazanç ve F/B benzer tasarımları için yayınlanan bir seçenek.Iterate on elementslongs and spacings using a genetic algorithm or manual setting until the pattern meet your Goals.TheurFLT:0)4NEC2)

Gelişmiş Tasarım

Geniş bant ve Log-Periodic Yagi Variants

Konvansiyonel Yagis sınırlı bant genişliğine sahiptir - geniş bir model stabilitesi için merkezi frekansın% 2-5%'i.Daha geniş bant genişliği için log-dönüşümlü dipol dizileri (LPDAs) kullanılır. Bir LPDA, tüm tahrik elemanları geniş bir aralıkta frekans bağımlı bir desen üretmek için kullanır.

Eletion Pattern ve Ground Effects

Tropospheric ve iyonospheric yolları için, yükseklik kalıbı yerel gürültüyü azaltmak için önemli. Yukarıdaki ekleyici zemin sergileri üzerinde monte edilen yüksek çözünürlükte, anten modelini ayarlamak için dijital arazi modellerini ve ışınlama yazılımı kullanarak, operatörler, yerel gürültüyü azaltmak için ana yükseklik loblarını konumlandırabilir.

Feed System Influence ve Impedance Matching

Radyasyon deseninin bir parçası olmasa da, yanlış bir eşleme ağı (gamma maçı, T-biraz) sabit 50ohm dürtüsünü sunmak için güç yansıtıyor. VSWR, gerçek bir modele yanlış bir şekilde karşılık veriyorsa, birçok Yagis, özellikle de etkili bir şekilde 50.

Gerçek Dünya Uygulamaları ve Vaka Çalışmaları

Over-theAir Televizyon Reception

Kırk alanlara, yüksek bir geri dönüş Yagi keskin bir ileri lob ve yüksek F /B uzak yayın kulesine hedeflenir.DTV resepsiyonu) diğer kulelerden gelen sinyalleri ters yönde bulmalarına yardımcı olur, ancak Yagi'nin desenlerini dikkatlice optimize edin, güvenilir bir dijital televizyon sinyallerinin başarısız olması için doğru genişlikte olması gerekir.

Amatör Radyo DXing ve Yarışma

Amatör radyo operatörleri, Yagi kalıplarının HF, VHF ve AMD grupları üzerinde uzak istasyonlar çalışmasını savunuyor. HF'de, 20'de, 15'te monoband Yagis, 10 metre yüksek kazanım Operatörler için gerçek zamanlı desenler kullanıyor.Spektif, ön geri çekilme kesintiler geri çekilme kesintiler sırasındaki kesintiler kesintiler kesintiye uğratabiliyor.

Kablosuz internet Servis Sağlayıcıları (WISPs)

Sabit kablosuz genişban ağları, müşteri hizmetleri ekipmanı üzerinde gürültüyü reddetmesi için sık sık Yagi veya Yagi-derived panel antenlerini kullanır. Radyasyon modelinin doğrudanliği komşu hücrelerden müdahaleyi azaltır ve sektörden gelen sinyalleri artırır. WISP yüklemeciler, 18 dBi kazanarak, bir Yagi'yi geri almak için daha fazla genişlikte bir miktar daha fazla yağdırabilir.

Yagi Installation'inizi optimize etmek

Güvenilir bir bağlantıya teorik bilgi vermek sistematik bir yaklaşım gerektirir:

  1. [FONT:0) Radyasyon deseni arsasını ([Dönetici frekansında belirli anten için) analiz eder.Rebrasyon azimuth ve yükseklik kesintileri. Not gain, kiriş genişliği, F/B ve yan lob yapısı.Eğer mümkünse, üreticiden veya ARRL anten Kitaplarından gelen bağımsız test raporlarından elde edin.
  2. [FONT:0] RF ortamının Özellikleri[[Dönetici: 1) - Müdahaleciler, gürültü kaynakları ve istenen sinyalin yönünü tanımlayın.Bir spektrum analizcisi ve çeşitli açılardan profil ⁇ yoğunluğuna küçük bir yön anten kullanın.Bu, bilinen müdahalelere karşı çıplaklığa yardımcı olur.
  3. [FONT=0)Compute required row sensitive[[DÜT:1) – kiriş genişliğine dayanarak, kabul edilebilir bir kayıp eşini tanımlamak (örneğin, 0,5 HPBW ile Yagi için, TIN yanlışlık elde etmek için -0.7 dB kaybı; 15° daha fazla kiriş için 3° hatası -1 dB kaybı. hoşgörüden daha iyi bir çözümle bir rota seçin.
  4. [FONT:0] Mekanik istikrarla ilgili bir şey yok [Dönder: Rüzgar, termal genişleme ve buz yön işaret edebilir. Sağlam parçaları kullanın ve periyodik gerçek ateşlemeyi düşünün. uzun süredir beklenen antenler için, tork tazminat ve adam telleri gerekli olabilir.
  5. [FONT=0)Check impedance eşleştirme[[Dönetici: 1:1) – Yüksek VSWR sadece atıklar gücü değil, ancak yoldaki element üzerinde mevcut dağıtımını değiştirebilir, altta bir vektör ağı analizörü veya SWR metreyi grupla eşleştirin. 1:1 veya 4:1 oranı uygun şekilde kullanılmalıdır.
  6. [[Dönetici:0)Monitor ve iterate[Dönetici:0)[Dönetici:0) Takip ve iterate[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici:0)))))[Dönetici: Yüklemeden sonra, bir referansa göre sinyal gücü alır.Bu desen çıplaklığını bulmak için biraz anteni durdurun.

Ortak Pitfalls ve Them'dan Nasıl Kaçırmak

İyi bir desen anlayışı ile bile, birkaç hata dagrad performansına düşebilir:

  • [FONT:0]Yükseklik modeli[[[Dönetici: 1))) göz önünde bulundurulur - Birçok yükleme sadece azimuth üzerinde odaklanır.
  • [FONT:0]Görünge modeli, bant boyunca sürekli olarak sabitlenir[Dönder: 1) A Yagi, 144.200 MHz için optimize edilmiş bir Yagi, 146.000 MHz'de zayıf F /B'ye sahip olabilir. Daha geniş bir bant üzerinde çalışırsa, geniş bant genişliği için tasarlanmış bir Yagi düşünün.
  • [FONT=0)Poor element elektrik kontakt) - Parasitic elementler sürekli indüklenen akımlara güvenir; korozyon veya gevşek bağlantılar, deseni yeniden devretebilir ve anti-oxidasyon bileşikleri kullanın ve güvenli bağlantı için her yıl.
  • [FONT:0] Yakınlardaki nesnelerle karşılıklı darbeyi ayırın – Metal kuleler, adam telleri ve diğer antenler Yagi'yi de caydırabilir ve beklenmedik çıplaklar veya yan loblar oluşturabilir.En azından büyük metalik nesnelerden bir miktar izin vermemektedir.
  • [FONT:0)Yere göre kayıplar - Yüksek Yagis için, zeminin iletkenliği ve izin verme şekli, Sandy veya kuru toprak, 2-4 dB tarafından zemin absorpsiyonu ile etkili kazanç azaltabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yagi anteninin radyasyon modeli, akademik bir arsadan çok daha fazlasıdır - antenin operasyonel imzası, elde edilen performansı elde etmek, doğrudan bağımlılık, müdahale reddedilmesi ve sistem güvenilirliği. element geometrisi, spacing ve besleme tasarımının doğrudan üst iletişim bağlantılarına dönüşebileceğini anlamak için Yagi antenleri optimize etmek, dağıtabilir ve Yagi antenleri, radyo ortamlarındaki müdahaleden radyo ufklama sinyalleri radyo ufuktan çıkarmak için yoğun bir müdahaleden kaçınmak için, derin bir dalıştan gelen bilgiler.

Kablosuz sistemler giderek daha kalabalık hale gelmeye devam ettikçe, enerjinin nerede yayıldığı ve reddedildiği yerde, HF gruplarına karşı yarışmak veya bir şehirdeki sabit bir kablosuz bağlantı kurmak, bu kontrole ulaşmanın en erişilebilir ve güçlü araçlardan biri olmaya devam ediyor - sinyal kalitesi ve güvenilirlikte ödeme yapmak.