Антенна yagi. Антенна Яги: эффективная направленная антенна для приема и передачи радиосигналов — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое антенна Яги и как она работает. Какие преимущества имеет антенна Яги перед другими типами антенн. Из каких основных элементов состоит антенна Яги. Как правильно настроить и оптимизировать антенну Яги для максимальной эффективности.

Содержание

Что такое антенна Яги и принцип ее работы

Антенна Яги (также известная как антенна Яги-Уда или волновой канал) — это направленная антенна, состоящая из нескольких параллельных элементов, расположенных вдоль оси антенны. Основными элементами антенны Яги являются:

Активный вибратор (диполь) — элемент, к которому подключается питающий фидер
Рефлектор — пассивный элемент, расположенный позади активного вибратора
Один или несколько директоров — пассивные элементы, расположенные перед активным вибратором

Принцип работы антенны Яги основан на взаимодействии между активным вибратором и пассивными элементами. Рефлектор отражает радиоволны в сторону директоров, усиливая сигнал в прямом направлении. Директоры фокусируют излучение, еще больше увеличивая коэффициент усиления антенны в заданном направлении.

Преимущества антенны Яги

Антенна Яги обладает рядом важных преимуществ по сравнению с другими типами антенн:

Высокий коэффициент усиления (до 15-20 дБ)
Хорошая направленность излучения
Относительно простая и недорогая конструкция
Компактные размеры при работе на УКВ
Возможность оптимизации характеристик под конкретные задачи

Благодаря этим преимуществам антенны Яги широко применяются для приема телевизионных сигналов, в любительской радиосвязи, для усиления сигнала Wi-Fi и во многих других областях.

Основные элементы конструкции антенны Яги

Типичная антенна Яги состоит из следующих основных элементов:

Траверса (штанга) — основа, на которой крепятся все элементы антенны
Активный вибратор (чаще всего полуволновой диполь)
Рефлектор — пассивный элемент длиной около 0.5 λ

Директоры — несколько пассивных элементов длиной 0.4-0.45 λ
Устройство питания — коаксиальный разъем или балун

Где λ — длина волны рабочей частоты антенны. Расстояние между элементами обычно составляет 0.1-0.3 λ. Увеличение числа директоров позволяет повысить усиление и направленность антенны.

Настройка и оптимизация антенны Яги

Чтобы добиться максимальной эффективности антенны Яги, необходимо правильно настроить ее элементы. Основные шаги по настройке:

Подбор оптимальной длины элементов (активного вибратора, рефлектора, директоров)
Настройка расстояний между элементами
Согласование входного сопротивления с питающим фидером
Проверка КСВ и при необходимости его минимизация
Измерение диаграммы направленности и коэффициента усиления

Для точной настройки рекомендуется использовать анализаторы антенн и программы компьютерного моделирования. Это позволит оптимизировать характеристики антенны под конкретные требования.

Применение антенн Яги в различных диапазонах частот

Антенны типа Яги успешно применяются в широком диапазоне частот — от коротких волн до СВЧ. Наиболее распространенные области применения:

Телевизионные антенны дециметрового диапазона
Любительские КВ и УКВ антенны
Усилители сигнала Wi-Fi и сотовой связи
Антенны радиолокационных станций
Антенны спутниковой связи

В каждом конкретном случае конструкция антенны Яги оптимизируется под требуемый частотный диапазон и необходимые характеристики.

Как самостоятельно изготовить простую антенну Яги

Простейшую антенну Яги для приема телевизионного сигнала или усиления Wi-Fi можно изготовить своими руками. Для этого потребуется:

Деревянная или пластиковая траверса длиной 1-1.5 м

Алюминиевые трубки или проволока для элементов
Коаксиальный кабель и разъем
Изоляторы для крепления элементов

Расчет длин элементов и расстояний между ними производится по формулам или с помощью онлайн-калькуляторов. После сборки антенну необходимо настроить, добиваясь минимального КСВ на рабочей частоте.

Заключение

Антенна Яги является эффективным и универсальным решением для направленного приема и передачи радиосигналов. Благодаря простой конструкции и хорошим характеристикам она широко применяется как в бытовой технике, так и в профессиональном оборудовании. Понимание принципов работы и правильная настройка позволяют добиться максимальной эффективности антенн данного типа.

Основы радиолокации — Антенна Яги (волновой канал)

Антенна Яги (волновой канал)

Антенны Яги относятся к продольным излучателям и используют в своем составе элементы, возбуждаемые излучением. Этот тип антенн получил свое название по имени одного из его изобретателей, японского профессора Яги. Иногда используется наименование «антенны Яги-Уда», а в русскоязычных источниках такие антенны называют антеннами типа «волновой канал». Эта конструкция антенн была специально разработана для диапазона радиоволн от высоких частот (ВЧ, HF) до верхней части диапазона очень высоких частот (ОВЧ, UHF). Антенны Яги очень популярны по причине простоты их конструкции и относительно высокого коэффициента усиления. Как правило, их относят к высоконаправленным антеннам. Помимо радио, антенны этого типа применяются и в радиолокации.

В антеннах Яги используется взаимодействие между элементами, в которых возникают стоячие волны тока, в результате чего возникает бегущая волна с выраженной диаграммой направленности. Такая антенна состоит из одного или нескольких активных вибраторов (диполей) и дополнительных пассивных элементов. Элементы антенны Яги обычно привариваются к проводящему стержню или трубке, называемому стрелой. Точка соединения соответствует средине элемента. Такая конструкция имеет целью только обеспечение механической прочности антенны и не влияет на ее рабочие характеристики. Поскольку активный элемент имеет ценральное питание, он не приваривается к опорному стержню. Входной импеданс антенны может быть увеличен путем использования петлевого вибратора в качестве активного элемента.

Элементы, из которых состоит антенна Яги, показаны на Рисунке 1. Расстояния между ними выбираются не одинаковыми. Единственный элемент антенны, который возбуждается от передатчика, это активный вибратор. Все остальные элементы являются пассивными, однако играют важную роль в формировании излучения антенны. Излучение элементов складывается в фазе при распространении в прямом направлении и в противофазе — в противоположном. Ширина полосы частот антенны Яги определяется длиной и диаметром элементов, а также расстоянием между ними. Для большинства конструкций ширина полосы обычно составляет всего несколько процентов от частоты, на которую проектировалась антенна.

Антенна Яги, изображенная на Рисунке 1, имеет один рефлектор, один петлевой вибратор в качестве активного элемента и три директора. В общем, чем больше используется пассивных элементов (директоров и рефлекторов), тем выше коэффициент усиления антенны. Увеличение количества этих элементов приводит к уменьшению ширины луча антенны, но, вместе с этим, и к сужению ее полосы частот. Поэтому правильная настройка антенны имеет большое значение. Коэффициент усиления антенны не увеличивается прямо пропорционально увеличению количества используемых элементов. Например, трехэлементная антенна Яги имеет относительное усиление по мощности от 5 до 6 дБ. Добавление дополнительного директора приводит к увеличению этого параметра примерно на 2 дБ. Однако добавление последующих директоров имеет все меньший и меньший эффект.

Принцип действия

Рисунок 2. Двухэлементная решетка из полуволнового резонансного диполя в качестве активного элемента и более короткого диполя в качестве пассивного элемента

Основной элемент Яги имеет три составные части. Длина каждого пассивного элемента отличается от половины длины волны, являющейся резонансной для антенны. Если она больше (обычно на величину около 15 процентов), то такой элемент имеет индуктивные свойства и работает как рефлектор. Если же длина элемента меньше половины длины волны (с шагом 5 процентов), то элемент имеет емкостные свойства и определяется как директор, поскольку он вызывает усиление излучения в направлении от активного вибратора к директору.

Для понимания принципа действия рассмотрим резонансный диполь и добавим к нему пассивный элемент, расположив его на небольшом расстоянии. Излучение диполя вызывает возбуждение пассивного элемента, причем с разностью фаз, определяемой расстоянием между ними. Емкостной характер из-за меньшей длины пассивного элемента приводит к дополнительной задержке токов и напряжений в этом элементе и, соответственно, в фазе излучаемого им поля. Поскольку разность фаз соответствует расстоянию между элементами, то оба излучаемых поля (активного и пассивного элементов) синфазны в одном направлении и противофазны в другом направлении. Поскольку амплитуды колебаний в элементах антенны не одинаковы, сумма излучаемых ими полей увеличивается в одном направлении и уменьшается в другом.

Рисунок 3. Трехэлементная антенна Яги, суперпозиция колебаний, вызванных активным элементом, рефлектором и директором

Возникновение одного поперечного луча при использовании одного активного вибратора и одного пассивного элемента позволяет предположить, что еще большее усиление может быть достигнуто использованием рефлектора и директора по разные стороны от активного вибратора. В действительности так и есть. Трехэлементная антенна Яги имеет коэффициент усиления, достигающий 6 дБ. В рефлекторе, имеющем длину больше половины длины волны, индуцируется ток, который, в свою очередь, является источником волны, гасящей волну от активного вибратора. Директоры несколько короче, их сопротивление носит емкостной характер, и они должны быть расположены на расстоянии, несколько меньшем половины длины волны, для обеспечения синфазности волн от активного вибратора и от директоров. Коэффициент усиления антенны Яги может быть увеличен путем увеличения количества элементов, однако каждыей новый дополнительный элемент будет вносить все меньший и меньший вклад.

Для умеренного количества элементов усиление в прямом направлении пропорционально этому количеству.

Массив элементов Яги можно описать как структуру с медленной волной. Поэтому антенны Яги относятся к категории антенн бегущей волны. В такой структуре поддерживается неубывающая волна в прямом направлении, а токи в директорах имеют примерно одиноковые значения, хотя и с увеличивающейся фазовой задержкой. Фазовая скорость волны в этом случае составляет от 0,7 до 0,9 скоростей света.

Figure 4: 3D representation of the antenna pattern of a Yagi antenna having 8 elements including folded dipole fed with a power of 11 dBm

Рисунок 4. Трехмерное представление диаграммы направленности антенны Яги, имеющей 8 элементов, включая петлевой вибратор, запитываемый мощностью 11 дБм

Рисунок 5. Радиолокатор, в котором используется решетка антенн Яги (П-18 «Терек», по классификации НАТО «Spoon Rest D») с коэффициентом усиления G = 69

Теория антенн — антенна Яги-Уда

За последние несколько десятилетий антенна Яги-Уда является наиболее часто используемым типом антенны для приема ТВ. Это самый популярный и простой в использовании тип антенны с лучшими характеристиками, который славится своим высоким усилением и направленностью

Диапазон частот

Частотный диапазон, в котором работают антенны Yagi-Uda, составляет от 30 МГц до 3 ГГц, которые принадлежат диапазонам ОВЧ и УВЧ .

Строительство Яги-Удинской антенны

В течение последних десятилетий антенна Яги-Уда была видна почти на каждом доме. Паразитные элементы и диполь вместе образуют эту антенну Яги-Уда.

На рисунке показана антенна Яги-Уда . Видно, что для увеличения направленности антенны установлено множество директоров. Питатель представляет собой сложенный диполь. Отражатель — это длинный элемент, который находится в конце конструкции.

На рисунке изображена четкая форма антенны Яги-Уда. Центральная стержневидная структура, на которой установлены элементы, называется стрелой . Элемент, к которому присоединена толстая черная головка, является ведомым элементом, к которому внутренняя линия электропередачи подключена через этот черный стержень. Единственный элемент, присутствующий в задней части ведомого элемента, является отражателем , который отражает всю энергию в направлении диаграммы направленности. Другими элементами перед ведомым элементом являются направляющие, которые направляют луч в нужном направлении.

Проектирование

Чтобы эта антенна была спроектирована, должны быть соблюдены следующие технические требования.

Они —

ЭЛЕМЕНТ	СПЕЦИФИКАЦИЯ
Длина ведомого элемента	От 0,458 до 0,5
Длина Отражателя	От 0,55 до 0,58
Длина директора 1	0.45λ
Длина директора 2	0.40λ
Длина директора 3	0.35λ
Расстояние между директорами	0.2λ
Отражатель на расстояние между диполями	0.35λ
Диполь к директору расстояния	0.125λ

Если следовать приведенным выше спецификациям, можно разработать антенну Яги-Уда.

Радиационная картина

Диаграмма направленности антенны Яги-Уда имеет высокую направленность, как показано на рисунке ниже.

Незначительные лепестки подавляются, и направленность главного лепестка увеличивается путем добавления директоров к антенне.

преимущества

Ниже приведены преимущества антенн Яги-Уда —

Высокий коэффициент усиления достигнут.
Высокая направленность достигается.
Удобство в обращении и обслуживании.
Меньшее количество энергии тратится впустую.
Более широкий охват частот.

Недостатки

Ниже приведены недостатки антенн Яги-Уда —

Склонен к шуму.
Склонен к атмосферным воздействиям.

Приложения

Ниже приведены применения антенн Яги-Уда —

Двухэлементная антенна Уда-Яги на диапазон 20 метров

При помощи антенного моделировщика мы установили, что антенна inverted-V, поднятая на λ/2 над средней землей, имеет усиление 7.57 dBi. Это хорошая, годная антенна. Но спрашивается — а можно ли получить еще большее усиление? Оказывается, что можно, притом достаточно простым способом. Этим мы сегодня и займемся, соорудив простейшую проволочную антенну Уда-Яги, также известную под названием «волновой канал».

Fun fact! Ранее антенну Уда-Яги мы использовали при работе на УКВ через спутники. Только антенна в тот раз была покупная, а не самодельная.

Лучшее из попадавшихся мне объяснений работы антенны Уда-Яги, ровно как и объяснение работы других направленных антенн, приводится в книге «Антенны КВ и УКВ» за авторством Игоря Гончаренко. Здесь я решил воздержаться от попыток привести собственное объяснение, поскольку соревноваться в этом деле с Игорем Викторовичем бессмысленно. Всех читателей, заинтересованных в теории, я вынужден направить к названной книге. Далее мы сосредоточимся на практике.

Практика состоит в следующем. Если взять антенну inverted-V (активный элемент) и на некотором расстоянии от нее разместить полотно примерно такой же антенны, только немного длиннее (рефлектор), то получится простейший волновой канал. Осталось только выяснить, на каком расстоянии разместить рефлектор, и какова должна быть его длина. Еще желательно, чтобы входное сопротивление антенны составило 50 Ом. Поскольку это моя первая направленная антенна, мне не хотелось лишний раз думать о согласовании. Наконец, с учетом всех озвученных условий, хотелось бы получить не самое позорное усиление.

Подходящие параметры было решено искать тупым перебором с помощью сocoaNEC (файл .nc). В результате была найдена такая антенна (файл .nc):

Моделировщик рекомендует делать рефлектор на 4% длиннее активного элемента и размещать его на расстоянии 4.5 метра. При этом антенна имеет входное сопротивление 50 Ом и усиление 11.57 dBi под углом 31° к горизонту, в направлении от рефлектора к активному элементу. Характерно, что расстояние между активным элементом и рефлектором можно менять в пределах ±0.4 метра, свойства антенны от этого не сильно меняются. В результате вы получите либо большее усиление, либо большее подавление заднего лепестка, так называемое F/B. Оптимизацию антенн Уда-Яги производят как по первому параметру, так и по второму — важно как быть услышанным (большее усиление) так и не принимать сигналов по нежелательному направлению (большее F/B).

Для изготовления антенны использовался тот же акустический кабель толщиной 20 AWG, из которого в прошлый раз мы делали inverted-V на диапазон 20 метров. Размеры активного элемента были оставлены без изменений, 490 см длина одного плеча, 758 см длина λ/2 линии запитки. Рефлектор был сделан на 4% длиннее, 509.5 см каждое плечо. Антенна была установлена на паре 10-иметровых телескопических удочек, в направлении на запад:

После установки внимательно проверяем, что элементы установлены на одной высоте, и что плечи имеют одинаковую форму. Проверяем КСВ:

Как видно, антенна почти идеально согласована на 20 метрах. И правильно — мы делаем серьезную антенну, тут не до компромиссов! При желании, поигравшись с размерами элементов и их формой, КСВ можно вогнать ровно в единицу. Но я настолько заморачиваться не стал. Как и оригинальная inverted-V, данная антенна позволяет худо-бедно выйти на 15 метров (проверено). Но никакой эффективностью или направленностью в этом диапазоне, конечно же, не пахнет:

Как теперь проверить, что антенна действительно имеет какое-то усиление в диапазоне 20 метров, и притом в требуемом направлении? Для этого я воспользовался индикатором напряженности поля и приемной антенной на расстоянии около десяти метров на запад от волнового канала. Приемная антенна также должна иметь горизонтальную поляризацию, и поднять ее по возможности стоит повыше. С опущенным рефлектором видим 0 попугаев при мощности 5 Вт, 5 попугаев при мощности 10 Вт и 14 попугаев при мощности 20 Вт. Возвращаем рефлектор и видим 1 попугая при 5 Вт, 9 попугаев при 10 Вт и 21 попугая при 20 Вт. Выглядит так, как если бы антенна имела какое-то усиление. При желании можно проверить и F/B, а также подстроить антенну по F/B или усилению. Я лично этого делать не стал, поскольку не посчитал попугаев моего индикатора настолько показательными, чтобы ориентироваться на них при оптимизации антенны.

Ну что же, выходим в эфир. Мой скромный улов за первые сутки использования антенны в режиме FT8: Канарские острова (5000 км), 4 QSO с Соединенными Штатами (7100-8000 км), 2 QSO с Бразилией (11500 км), а также одна радиосвязь с Аргентиной (13600 км). Отмечу, что почти все упомянутые радиосвязи были проведены в течение 3-4 часов после захода солнца. В дневное время было проведено немало интересных радиосвязей с Европой, в основном в SSB. Но Европа уверенно отвечает и на inverted-V, потому не так интересна.

Аналогичные антенны делают из трех и более элементов, добиваясь тем самым большего усиления. В качестве элементов используют не только диполи, но также вертикалы и рамками. Делают переключаемые антенны на несколько направлений, например, используя два независимых активных элемента с общим рефлектором. Совсем серьезные радиолюбители устанавливают элементы антенны на траверсу, строят высокие мачты и вращают антенну при помощи поворотного устройства на этой мачте. Помножить это на варианты получения многодиапазонных и укороченных антенн, а также варианты согласования, и можно чуть ли не каждый день придумывать новую антенну. Вариаций масса.

А на сегодня у меня все. Желаю вам много DX’ов и побитых личных рекордов по дальности связи. 73!

Метки: Антенны, Беспроводная связь, Любительское радио.

Yagi антенна для Wi-Fi 2.

4ГГц с 15 элементами

Изначально я планировал сделать Bi-Quad антенну, но в интернетах про нее и так пишут на каждом шагу, так что сегодня мы будем делать Yagi антенну.

Yagi — это направленная антенна. Существует много разновидностей таких антенн, отличающихся по рабочей частоте и по количеству элементов. Для нашего случая возможны конструкции с 5, 15, 20 элементами. Мы будем делать с 15 элементами, и с усилением 15dBm.

Для создания антенны нам понадобится:

Wi-Fi адаптер
Медная проволка 2.5мм²
Деревянная рейка
Коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом
Крепеж для антенны по вкусу. Можно приделать на стену, а можно ставить на стол.
Всякие инструменты и прямые руки

Первым делом надо выбрать Wi-Fi адаптер. В идеале лучше взять с SMA разъемом, чтобы ненароком не испортить плату, пытаясь припаять кабель напрямую. Но мы легких путей не ищем, поэтому берем TP-LINK TL-WN727N. Кстати, есть почти такой же адаптер TP-LINK TL-WN722N, отличается от предыдущего наличием внешней антенны (и, соответственно, SMA разъема) и вдвое большей ценой.

Внутренности адаптера (картинки можно листать):

Когда адаптер выбран, можно измерить скорость инета с внутренней антенной, для сравнения, и перейти к изготовлению Yagi антенны.

Нам нужно будет нарезать проволку в соответствие с этой таблицей. Все размеры в миллиметрах.
Второй элемент — активный. Его лучше сделать последним. Не обращайте внимания, что у меня есть какая-то заготовка под номером 2.

Расположение элементов на рейке

#	Длина	Середина	Позиция	Расстояние от предыдущего
1	59,6	29,8	0,0	0
2	130	75	18,3	18,3
3	55,2	27,6	25,8	7,4
4	53,6	26,8	39,5	13,8
5	52,4	26,2	58,6	19,0
6	51,7	25,8	82,2	23,6
7	51,0	25,5	109,7	27,5
8	50,6	25,3	140,7	31,0
9	50,3	25,1	174,6	33,9
10	49,9	25,0	210,9	36,3
11	49,6	24,8	249,4	38,4
12	49,2	24,6	289,6	40,2
13	48,9	24,4	331,4	41,8
14	48,7	24,3	374,3	42,9
15	48,5	24,3	418,5	44,3

Получится что-то вроде этого.

Теперь подготовим рейку. Отмечаем положение каждого элемента и при помощи напильника делаем бороздку,

в которую вклеиваем элементы, кроме второго.

Настало время сделать активный элемент или, так называемый, диполь. Для этого берем 130мм проволки и на расстоянии 30мм от концов делаем изгибы на 180°. Расстояние между параллельными проволочками должно быть 5мм. Сразу припаиваем коаксиальный кабель к концам элемента:

Вклеиваем элемент на его место перпендикулярно рейке, а антенну закрепляем на подставку.

Антенна готова, но надо же её еще подключить! Для этого вернемся к нашему разобранному адаптеру. Если внимательно присмотреться к схеме, можно убедиться, что этот адаптер точно такой же, как и модель с внешней антенной — производитель заботливо оставил нам место под пайку разъема. Туда и паяем коаксиальный кабель. Внутреннюю антенну обязательно нужно отключить либо перерезанием дорожки до нее, либо выпаиванием цепи из R2, L10 и С1.

После перерезания и припаивания. Да, это я так пытался выпаять резистор огромным паяльником…

Собираем адаптер в родной корпус. Не забудьте проточить отверстие для выхода кабеля!

Собираем все вместе и… ПРОФИТ!

Антенну направляем концом в сторону точки доступа.

Настало время для тестов:

Вот такая скорость была с внутренней антенной.

А такая с нашей новой Yagi антенной.

Скорость и пинг отличаются разительно. Также, сеть стало ловить на все деления (раньше только 3-4 из 5) и нашлась парочка новых сетей. Более того, весь контент для этой статьи и она сама были загружены с этой антенной.

Удачи вам и следите, чтобы вашу антенну не опрокинул кот!

Антенна Yagi: эффективное устройство для приема и передачи сигнала — Новости

Антенна Yagi приобрела популярность среди профессионалов и любителей. Она отличается высокой эффективностью и легкостью в использовании.

Для приема и передачи волн короткого и ультракороткого диапазонов радиолюбителями используются Yagi антенны, которые получили свое название по имени японского изобретателя. В нашей стране такие устройства известны и под другими названиями: волновой канал, директорная антенна. Yagi используется для приема телевизионного и радиосигнала, применяется радиолюбителями в качестве усилителя сигнала.

Преимущества антенны Yagi

Антенна Yagi стала востребованной не только у себя на родине, но и далеко за ее пределами, так как имеет массу плюсов:

компактные габариты;
небольшая цена;
высокое качество приема и передачи сигнала;
возможность самостоятельного изготовления.

Благодаря последнему преимуществу устройство от японского изобретателя часто можно встретить на крышах домов. Отличить эту направленную антенну от заводских аналогов можно по непонятным трубкам, которые торчат в разные стороны.

Комплектация устройства

Высокое качество приема и передачи сигнала обеспечиваются особой конструкцией, которая состоит из следующих элементов:

штанга;
рефлектор;
вибратор;
директор.

На штанге, которую еще называют траверсой, установлены остальные части антенны, причем эти элементы расположены параллельно друг другу на определенном расстоянии. В конструкции используется еще и разъем BNC на плату, который нужен для подключения антенны к приемнику.

Принцип действия

Работа антенны построена на том, что длина всех пассивных частей системы имеет отличие от ½ длины волны (это резонансная для устройства величина). Если длина элемента превышает это значение (как правило, на 15%), то он функционирует в качестве рефлектора. В противном случае данная часть приобретает емкостные характеристики и работает как директор (способствует усилению излучения в противоположном направлении от активного вибратора). Активацию пассивной части системы стимулирует излучение диполя. Появление поперечного луча при наличии пассивного элемента и активного вибратора за счет рефлектора и директора помогает добиться еще большего усиления. Таким образом, трехфазная антенна Yagi способствует усилению сигнала в 6 дБ, обеспечить аналогичные показатели при помощи других конструкций антенн практически невозможно. Достичь такого уникального результата удалось за счет того, что в системе сохраняется незатухающая волна.

Читайте нас в соцсетях:

Yagi не требующая настройки | Антенны

Оказывается, можно создать волновой канал,не требующий настройки. Большинство описаний антенн «волновой канал» (Яги/Yagi) предусматривают согласующее устройство Гамма или Омега, поскольку предполагается, что антенна имеет волновое сопротивление меньше волнового сопротивления питающей линии, в качестве которой обычно используется коаксиальный кабель 50 или 75 Ом.

В процессе моделирования антенн при помощи программы Quick Yagi я выяснил, что можно спроектировать антенну с волновым сопротивлением 50 Ом, что точно соответствует сопротивлению кабеля, и тогда отпадает необходимость в согласующем устройстве. Возможно другим это моё «открытие» известно давно. Что это даёт? Во-первых, настройка гаммы или омеги – дело хлопотное. Во-вторых, гамма или омега являются частотно-зависимыми элементами и поэтому могут «затушевать» настройку (подгонку) элементов антенны и даже сузить её рабочий диапазон. Так зачем же эту гамму применяют? Она нужна тогда, когда волновое сопротивление антенны меньше 50 Ом. Зачем же делать меньше? Да это получается само собой в процессе настройки антенны, который традиционно заключался в подгонке длины рефлектора с целью достичь максимального подавления заднего лепестка диаграммы направленности и в подгонке длины директора (директоров) с целью получить максимальное усиление. После нескольких проб (иногда десятков)можно было получить удачное сочетание этих параметров, и тогда эта антенна получала признание, публиковалась и даже получала название, например, квадраты UA4IF, Яги K2PV и т.д. При этом не учитывались местные условия. Например, при наличии уклона местности 2-3 градуса можно получить в этом направлении прибавку усиления больше, чем от добавления одного или даже двух директоров. Вернёмся к свойствам антенны. При приближении размера директора к размеру излучателя усиление антенны растёт, её сопротивление уменьшается, а рабочая полоса частот сужается:

Если учесть, что согласующее устройство тоже имеет рабочую полосу, которая может не совпасть с полосой рабочих частот антенны, то картина окажется хуже, чем мы видим на рисунке для вариантов R1=25 Ом и R2=12.5 Ом. Если настраивать КСВ приходится не на рабочей частоте антенны, а потом поднимать антенну, то резонансная частота обязательно сдвинется килогерц на 100. Для антенны R3 = 50 Ом это не так опасно, поскольку на частотах +/- 100 КГц от резонансной её КСВ всё ещё небольшой, а для антенн с более узким рабочим диапазоном этот сдвиг резонанса может оказаться неприемлемым.

Зависимость от частоты коэффициента усиления (средняя линия), отношения «зад-перед» (пунктирная линия) и КСВ (нижняя сплошная линия) для антенны с волновым сопротивлением 50 Ом:

Эти же параметры для антенны R=12,5 Ом. Первая антенна обладает значительно большей равномерностью параметров по диапазону. Правда, со второй антенной можно удивить коллег большим подавлением заднего лепестка на частоте 14,090 МГц:

В реальных условиях, за счет влияния земли у антенны формируется лепестковая диаграмма направленности, форма которой кроме прочего зависит от высоты подвеса антенны над землёй. Мы будем подразумевать высоту подвеса равной одной длине волны:

Отметим, что значение коэффициента усиления в реальных условиях значительно больше, чем в свободном пространстве (в нашем случае 14,1dBi для ант R3=12,5), в то время как разница в усилении у трёх наших антенн в основном сохраняется:

Если прирост от 6.9 до 8.5 dBi кажется большим, то в реальных условиях разница между 12.5 dBi (ант R3=50) и 14.1 dBi (R1=12,5) уже не кажется такой уж значительной. Существенным является то, что угол подъёма главного лепестка для всех трёх антенн остаётся тем же, 14 градусов. При этом антенна №3 с R=50 Ом лучше согласована на краях диапазона, и поэтому лучше «принимает» мощность от передатчика.

Теперь воспользуемся программой YO (Yagi optimiser), чтобы посмотреть свойства антенн при дальних связях. Будем считать, что дальние связи проводятся при угле излучения 5 градусов к горизонту, как и принято по умолчанию в программе, хотя это значение можно и изменять. Вспомним также, что все наши три антенны имеют максимальное излучение под углом 14 град. Усиление антенн 1, 2 и 3 на угле излучения 5 град соответственно равны 4.38 dBd, 4.96 dBd и 5.79 dBd. Если разница в усилении между антеннами 1 и 3 в свободном пространстве составляет 1.66 dBi, а при высоте подвеса равной l она составляет 1.61 dBi, то на угле 5 град она уменьшается до 1.41 dBd. Можно предположить, что просто расчёты не очень уж точные, но тенденция всёже прослеживается: при работе с дальними корреспондентами прирост усиления за счёт изменения длины элементов меньше, чем обычно указывается в характеристиках антенны, т.е. усиление в свободном пространстве.

Подытоживая вышеизложенное можно сказать, что усиление антенны не является единственным или главным критерием её качества, при этом подразумеваются варианты антенн с одинаковым числом элементов и одинаковой длиной траверсы.

Иногда важными свойствами считаются широкополосность и минимизация помех телевидению.

Для антенны с разрезным вибратором можно предложить согласующее устройство для некоторых фиксированных значений волнового сопротивления, а именно, для 37. 5 Ом и 25Ом.
Устройство представляет собой два последовательно соединённых отрезка кабеля длиной l/12 (электрическая длина, а не физические размеры). Ближний к антенне орезок кабеля имеет волновое сопротивление линии питания (у нас 50 Ом), а следующий отрезок – сорпотивление антенны, т.е. 37.5 или 25 Ом. Такие сопротивления можно получить соединяя два куска кабеля параллельно: 75/2=37.5 или 50/2=25. Устройство компактное, не требует настройки и легко защищается от атмосферных воздействий.

Существует два варианта Яги: с элементами изолированными от траверсы и с неизолированными элементами. В последнем случае программа Quick Yagi может внести поправку на длину элементов. Правда, разрезной вибратор обязательно изолируется, иначе он становится «неразрезным».

Суммируя сказанное выше можно рекомендовать следующую процедуру проектирования и постройки антенны.
1. Задаемся конечной целью: какую антенну нам надо.
— а. широкополосная антенна, охватывающая как SSB, так и телеграфный участки диапазона. При этом у нас нет желания (или возможности) опускать антенну для подстройки. Тогда лучше всего подойдёт антенна с волновым сопротивлением 50 Ом и небольшим усилением.
— б. есть возможность опускать антенну для подгонки в случае отклонения от заданных параметров. Тогда задаёмся сопротивлением 35 Ом со средним коэффициентом усиления.
— в. нам нужна узкополосная антенна для телеграфного участка с максимальным усилением. Задаёмся сопротивлением 25 Ом с достижением высокого коэффициента усиления.
2. Сколько элементов должна иметь антенна? Если длина траверсы (бума) меньше 0,4 длины волны, то нет смысла делать больше 3 элементов. Если задаёмся сопротивлением 50 Ом, то расстояние «Рефлектор-вибратор» лучше взять не менее 0,15 дл. волны, а при R=25-35Ом лучше взять поменьше.
3. Запускаем программу в режиме автоматического или ручного проектирования с заданным количеством директоров (можно с количеством «0» для двух элементов).
4. Запускаем режим оптимизации по усилению. Получим результат с сопротивлением 27-35 Ом.
5. Включаем оптимизацию ширины полосы с параметром «широкая». Сопротивление слегка повысится.
6. Приступаем к ручному редактированию размеров антенны для достижения ТОЧНОГО значения желаемого сопротивления. Варьируем размерами рефлектора и директора (директоров), а также и расстояниями, периодически проверяя полученную диаграмму направленности и кривую КСВ. Можно спроектировать несколько антенн с одинаковым сопротивлением и после сравнения остальных характеристик выбрать лучшую.
7. После изготовления и установки измеряем сопротивление. Если оно соответствует проектному, то больше ничего проверять не надо, все остальные параметры также получатся. Если сопротивление отличается от расчётного, надо смоделировать на компьютере, на сколько требуется изменить длину директора (и какого директора, если он не один). Обычно это незначительная величина. Никаких настроек подавления и усиления делать не надо, это может только ухудшить параметры антенны.

Желающим моделировать Яги на компьютере я бы советовал применять именно программу WA7RAI (ссылка дана выше), а не ММАNА, которая более универсальна, но в случае с Яги она слабее специализированной программы QUICK YAGI.

Антенна с разрезным вибратором может использоваться на частотах, отличных от её резонансной частоты. Простейшим способом является просто подстройка П-контура передатчика. При этом конечно не следует ожидать максимальной отдачи, да и помехи телевидению вполне возможны. Однако для некоторых сочетаний F(ant)+F(tx) можно получить неплохие результаты. Напрмер, антенна для 18.1 МГц работала без помех ТВ на частоте 24,9 МГц и похуже на 21 МГц. Но этот способ неприемлем для современных трансиверов, несмотря на наличие тюнера – не стоит рисковать! Можно добиться на выходе передатчика КСВ не более 1,5 путём подключения к кабелю короткозамкнутого шлейфа длина которого вместе с кабелем должна быть кратна l /2 за вычетом половины длины разрезного вибратора L=l /2*n – L1:

Здесь l — длина волны, на которую хотим перестроить антенну;
L1 – половина длины вибратора перестраиваемой антенны.
Расстояние до точки подключения можно рассчитать по номограммам, представленным у Ротхаммеля для короткозамкнутых шлейфов.
Можно применить выносной тюнер с большим диапазоном перестройки импеданса.

Если мы перестроим антенну для 28 МГц (её излучающий элемент) на частоту 24,9 МГц, то её рефлектор теперь будет работать как директор, и максимум излучения будет в обратном направлении тому, которое было на 28 МГц.

Диаграммы направленности антенны R=50 Ом на трёх частотах: 14,000, 14,150 и 14,250 МГц:

то же для антенны R=12,5 Ом:

Работа с программой QUICK YAGI (Qy4)

Запускается в DOS или FAR (Виндоузовский эмулятор DOS) файлом qy4.exe
Открывается первая страница меню:
Auto mode menu — автоматическое проектирование
Manual entry — ручной ввод
With tapered el’s — с элементами переменного диаметра

Команда со стрелкой – по умолчанию. При нажатии начальной буквы команды ( A, M или W) выполняется эта команда
Внизу:
Ctrl+Q: Quit = выход из программы (Y-Да, No-Нет)
Esc: To Main = переход в главное меню
F1: files = вызов файлов антенн из памяти
F2: Options = варианты

При нажатии клавишу А входим в подменю меню автопроектирования
Auto- Options настройки режима авто
Spacing (Directors) — расстояния (директоры)
Length (Directors) — длина (директоры)
Default len & space — длина и расстояния по умолчанию
Auto design of Yagi — атопроектирование Яги

При нажатии в этом подменю на А входим в режим автопроектирования
Optimized Spacing — оптимизированные расстояния
Max FB & Bandwidth – максимальные соотношение «вперёд/назад» и полоса пропускания
(W/Default Spacings) (с расстояниями принятыми по умолчанию)
Tab: Tapered diameters N ступенчатый диаметр — нажатием клавиши Tab (табуляция) переключаем No – Yes
Spacebar: View changes N просмотр изменений — нажатием клавиши «пробел» переключаем
No – Yes

Например, оставляем оба параметра No и нажимаем клавишу “Enter”

Появляется строка: OPERATING FREQUENCY (рабочая частота)
Вводим 14.2 и “Enter”
Will all elements be the same diameter ?Будут ли все элементы одного диаметра?
“Y” “Enter”
# of directors – число директоров
1 “Enter”
EL DIAM, mm – диаметр элементов в мм
30 “Enter”
появляется проект антенны с длинами элементов, расстояниями, а также параметрами в правом окне:
FORWARD GAIN
F TO B RATIO
INPUT IMPEDANCE
25.8 +j 11.2 Ohm ( 25.8 активное сопр + 11,2 реактивная составляющая)
ARRAY LENGTH (длина антенны в метрах)
В нижнем правом окне:
Select Optimize (выбрать параметр оптимизации)
Best gain/pattern – наилучшее соотношение усиления/подавления
Spacing only – только расстояния
Lengths only – только длины
Например, выбираем «В» и появляется:
Select Target F/B (выбрать желаемое подавление)
A 35
B 30
C 25
Например, выбираем 25 и нажимаем С:
Появляется
Choose Bandwidth
Wide — широкая
Average — обычная
No changes — без изменений
Нажимаем W и получаем окончательный проект антенны со значением реактивной составляющей 0.
Теперь можно записать эти данные через клавишу F1 (file):
Get saved files – вызвать файл из сохранённых
Save this file – сохранить этот файл
Print this file – распечатать этот файл
Delete a file – удалить файл
Нажимаем S:
Enter a FILE name (8 letters max) 20M3ELE (мы задаём имя 20м3эле)
“Enter”
В нижнем окне появляется имя файла и возможность отменить путём нажатия Esc
“Enter” – сохранён.

Теперь мы можем отредактировать данные вручную, например, чтобы подогнать сопротивление под 50 или 25 Ом. Можем изменять длины директора и рефлектора, а также меняя расстояния. При этом можно каждый раз смотреть не только числовые значения усиления и подавления, но и кривые КСВ, усиления и подавления в зависимости от частоты. Можно сохранять различные варианты и потом выбрать из них желаемый, или же просто понаблюдать влияние различных параметров на свойства антенны.

Набираем в окошечке рефлектора 10.8 “Enter”, в окошке директора 9.4 “Enter” Получаем:
Input Impedance 51 +j 0.5 Ohm

Чтобы убрать реактивную составляющую 0,5 Ом делаем оптимизацию, для чего нажимаем F4 и появляется подменю:
Bandwidth – ширина полосы
Driven element – активный элемент
Gain /FB/Pattern – усиление/подавление/ диаграмма
Нажимаем “D” и программа меняет длину активного так, что j=0, а сопротивление 50,9 Ом чисто активное ( на данной частоте)
Нажимаем F3 и смотрим диаграмму в гор плоскости (на данной частоте)
Нажимаем Esc и возвращаемся в меню.
Нажимаем F6 и получаем таблицу параметров в зависимости от частоты
Внизу видим строку команд:
P: print (печать) G: graph (графики) B: BW plot (ДН от частоты) Esc: exit
Нажимаем G и получаем совмещённый график КСВ, усиления и подавления в зависимости от частоты.
Разберём ещё опцию F2.
Подменю:
Change to Ft/In – изменить метры на футы/дюймы
Fed element options – параметры активного элемента
Scaler – масштабирование (по диапазонам)
Element compensation – компенсация элементов (если не изолированы от траверсы)
Нажимаем F:
Simple dipole – простой диполь
Folded dipole – петлевой вибратор
Exit no change – выход без изменений

Можно выйти из программы и запустить файл QYUTILS.EXE. Там расчёт гамма-согласователя, хотя я не пробовал его, так как предпочитаю разрезной вибратор, который исключает реактивные элементы типа конденсаторов и снижает помехи ТВ.

Ну, вобщем пробуйте разные режимы. Программа написана очень грамотно и устойчива к нестандартным ситуациям. После небольшой практики поймёте, что она в 10 раз легче, чем ММАNА и даёт в 10 раз точнее результат.

UA9OS

Антенна направленная Двухдиапазонная Yagi 144/430 МГц 4.2/6.2 дБ

БАЗОВАЯ направленная двухдиапазонная антенна

Базовая антенна Yagi UHF/VHF для работы в частотных диапазонах 144-148 и 430-440 МГц.

Антенна устанавливается на мачту с помощью входящего в комплект монтажного набора.

Так же благодаря небольшому весу и компактному размеру возможна установка на штатив.

Подводимая в антенну мощность из радиостанции не должна превышать 50 Ватт.

Благодаря надёжному и прочному корпусу и влагозащищённой конструкции антенна Yagi UHF/VHF стойка к внешним воздействиям и прослужит долгие годы. Она не требует настройки и отлично подойдёт для радиолюбительских 2м и 70см трансиверов и портативок.

Технические характеристики

Усиление: 4.2 дБ (2м) или 6,2 дБ (70 см)
КСВ: < 1.5:1
Частотный диапазон: 144-148 (2 м) / 430-440 МГц (70 см)
Сопротивление: 50 Ом
Длина: 80 см
ширина 102 см
вес 300 грамм
Максимальная мощность:50Вт
Тип разъема: SO-239
Ветровая нагрузка: до 50 м/с;
Крепление на мачту диаметром 25-50 мм.
Диапазон
Усиление
F/B
3dB-угол гориз
3dB-угол верт
145MHz
4,2 dB
10 dB
69,8°
137,2°
435MHz
6,2 dB
11 dBd
40,7°
167,2°

Основы »Электроника Примечания

Понимание некоторых основ теории антенн Яги может помочь в их использовании, работе и проектировании.

Антенна Yagi включает:
Антенна Yagi Теория и расчеты антенны Яги Усиление и направленность антенны Яги Импеданс и согласование фида Яги

Глубоко Теория антенны Яги может быть сложной, но базовое понимание того, как работает антенна Яги, может обеспечить достаточное понимание для многих приложений и для основных целей проектирования.

При понимании базовой теории антенны Яги различные элементы антенны Яги реагируют сложным и взаимосвязанным образом.

Антенна Яги Уда с указанием типов элементов

Теория антенны Яги — основы

Один из основных ключей к пониманию теории Яги — это знание фаз токов, протекающих в различных элементах антенны.

Паразитные элементы антенны Yagi работают, переизлучая свои сигналы в фазе, немного отличающейся от фазы управляемого элемента.Таким образом, сигнал усиливается в одних направлениях и отменяется в других.

Поскольку дополнительные антенные элементы в Yagi не приводятся в действие напрямую, а принимают энергию от ведомого элемента, эти дополнительные элементы называются паразитными элементами.

Антенна Yagi Uda, показывающая направление максимального излучения

Одним из ограничений конструкции Yagi anennas является то, что мощность в этих дополнительных элементах не передается напрямую. Соответственно, нельзя полностью контролировать амплитуду и фазу индуцированного тока.Это зависит от их длины и расстояния между ними и диполем или ведомым элементом.

Это означает, что невозможно получить полную отмену в одном направлении. Тем не менее, все еще можно получить высокую степень усиления в одном направлении и иметь высокий уровень усиления, а также иметь высокую степень подавления в другом, чтобы обеспечить хорошее соотношение передней и задней сторон. Антенна Yagi может обеспечить очень полезные уровни усиления и соотношения между передней и задней сторонами.

Базовая концепция антенны Yagi
(отражатель длиннее, а директора короче, чем у ведомого элемента)

Для получения необходимого фазового сдвига элемент можно сделать индуктивным или емкостным. Каждый тип реактивного сопротивления имеет разный эффект.

Индуктивный: Если паразитный элемент сделан индуктивным, обнаруживается, что индуцированные токи находятся в такой фазе, что они отражают мощность от паразитного элемента.Это заставляет радиочастотную антенну излучать большую мощность в направлении, противоположном паразитному элементу этой формы. Элемент, который делает это, называется отражателем.
Элемент можно сделать индуктивным, настроив его ниже резонанса. Это можно сделать, физически добавив некоторую индуктивность в виде катушки или, что более часто, сделав ее длиннее резонансной длины. Как правило, его делают примерно на 5% длиннее ведомого элемента, так как это снижает затраты и механически сохраняет элемент как единое целое, что делает его дешевле и прочнее.
Всегда используется только один отражатель. Добавление дополнительных отражателей не дает заметной разницы.
Емкостный: Если паразитный элемент сделан емкостным, будет обнаружено, что индуцированные токи находятся в такой фазе, что они направляют мощность, излучаемую всей антенной, в направлении паразитного элемента. Элемент, который это делает, называется директором. Можно произвести емкостную настройку его выше резонанса. Это можно сделать, физически добавив к элементу некоторую емкость в виде конденсатора или, что более часто, сделав его примерно на 5% короче, чем у ведомого элемента.
Установлено, что добавление дополнительных директоров увеличивает направленность антенны, увеличивая коэффициент усиления и уменьшая ширину луча. Срок смены директоров немного сокращен.

Чтобы обобщить теорию, лежащую в основе директоров и отражателей антенны Yagi:

Сводка размеров антенных элементов Yagi

Другие темы об антеннах и распространении:
ЭМ-волны Распространение радио Ионосферное распространение Земная волна Рассеивание метеорита Тропосферное распространение Кубический четырехугольник Диполь Дискон Ферритовый стержень Логопериодическая антенна Антенна с параболическим рефлектором Вертикальные антенны Яги Заземление антенны Коаксиальный кабель Волновод КСВН Балуны для антенн MIMO
Вернуться в меню «Антенны и распространение».. .

Яги-Уда Антенна »Электроника

Антенна Яги или антенна, которую иногда называют антенной Яги-Уда, широко используется там, где от конструкции РЧ антенны требуются усиление и направленность.

Антенна Яги или антенна или антенна Яги-Уда — это особенно популярная форма антенны, где требуются направленность и усиление.

Хотя Yagi стал особенно популярным для телевизионного приема, он также используется во многих других приложениях, как домашних, так и коммерческих или профессиональных.

Усиление и направленность антенны Yagi позволяют улучшить прием за счет достижения более высоких уровней отношения сигнал / шум и за счет снижения уровней помех за счет приема сигналов только с заданного направления. Для передачи гораздо лучше используется доступная мощность, поскольку можно сосредоточить передаваемую мощность на тех областях, где она необходима.Точно так же уровни общих помех могут быть уменьшены для других пользователей, потому что сигнал не передается в области, где он не нужен.

Типовая антенна Яги Уда, используемая для приема телевидения

Разработка антенны Яги

Хотя антенна Яги сейчас широко используется, она начала применяться только в конце 1920-х — начале 1930-х годов.

Хотя обычно используется название Яги, его полное название — антенна Яги-Уда. Название происходит от двух японских изобретателей Хидэцугу Яги и Синтаро Уда.

Концепция конструкции радиочастотной антенны была впервые изложена в документе, который Яги представил в 1928 году. С тех пор ее использование быстро выросло до уровня, когда сегодня телевизионная антенна является синонимом радиочастотной антенны, имеющей центральную стойку с множеством прикрепленных элементов.

Конструкция антенны Яги, похоже, изначально была разработана не Яги, который был учеником, а его профессором Синтаро Уда. Однако все оригинальные документы были на японском, и, соответственно, дизайн не публиковался за пределами Японии.Уда не говорил по-английски, но его ученик говорил. Соответственно, именно Хидэцугу Яги писал статьи на английском языке. В результате дизайн часто ошибочно приписывают только Яги.

Очевидно, что Яги вовсе не стремился украсть рекламу, и в результате дизайн теперь носит имена обоих мужчин и официально известен как антенна Яги-Уда.

Антенна

Yagi — основы

Конструкция антенны Яги имеет диполь в качестве основного излучающего или ведомого элемента, к которому питание подается непосредственно от фидера.

Добавляются дополнительные «паразитные» элементы, которые не связаны напрямую с ведомым элементом, но принимают мощность от ведомого дипольного элемента и повторно излучают ее. Фаза такова, что она влияет на свойства всей антенны Яги в целом, заставляя мощность фокусироваться в одном конкретном направлении и удаляться от других.

Основная концепция антенны Yagi

Амплитуда и фаза тока, наводимого в паразитных элементах, зависят от их длины и расстояния между ними и диполем или ведомым элементом.Если элемент длиннее резонансной длины, то есть длины ведомого элемента, то он становится индуктивным, а более короткий t становится емкостным. Таким образом, фазы токов в элементах, которые короче или длиннее, различаются.

Антенна Яги Уда с указанием типов элементов: отражателя, ведомого элемента и направляющих

В антенне Яги есть три типа элементов:

Управляемый элемент: Управляемый элемент — это антенный элемент Yagi, на который подается питание.Обычно это полуволновой диполь или часто складчатый диполь.
Отражатель: Отражающий элемент сделан примерно на 5% длиннее, чем ведомый элемент. Антенна Yagi обычно имеет только один отражатель. Он находится за основным ведомым элементом, то есть со стороны, противоположной направлению максимальной чувствительности.
Дальнейшие отражатели за первым не сильно влияют на характеристики антенны. Однако во многих конструкциях используются отражатели, состоящие из отражающей пластины или ряда параллельных стержней, имитирующих отражающую пластину.Это дает небольшое улучшение характеристик, уменьшая уровень излучения или наводки из-за антенны, то есть в обратном направлении. Это может помочь снизить уровень принимаемых помех.
Обычно рефлектор добавляет 4–5 дБ усиления в прямом направлении.
Директор: Директор или директора сделаны короче, чем ведомый элемент. В антенне Яги может не быть одного или нескольких рефлекторов.Директор или режиссеры располагаются перед ведомым элементом, т.е. в направлении максимальной чувствительности. Обычно каждый директор добавляет около 1 дБ усиления в прямом направлении, хотя этот уровень уменьшается с увеличением числа директоров.

Антенна Yagi имеет диаграмму направленности, состоящую из основного переднего лепестка и нескольких паразитных лепестков сзади и сбоку.

Главный паразитный лепесток — это обратный лепесток, вызванный излучением в направлении отражателя.

Диаграмма направленности антенны Яги

Антенна может быть оптимизирована для уменьшения излучения в обратном направлении путем изменения длины и расстояния между отражателями или может быть оптимизирована для получения максимального уровня прямого усиления. К сожалению, эти два условия не совпадают в точности, и приходится идти на компромисс в отношении производительности в зависимости от приложения. Необходимо выбрать либо максимальное соотношение передней и задней сторон, либо максимальное прямое усиление.

Преимущества антенны Yagi

Антенна Yagi предлагает множество преимуществ по сравнению с другими типами антенн во многих приложениях, однако необходимо взвесить как преимущества, так и недостатки, чтобы убедиться, что правильный тип антенны выбран для любого конкретного использования.:

Направленность: Антенна Yagi является направленной, что позволяет минимизировать уровни помех для приема и передачи.
Усиление: Усиление антенны Yagi позволяет принимать сигналы более низкой мощности.
Простая конструкция: Антенна Yagi механически относительно проста по сравнению с другими конструкциями. Его можно сконструировать с использованием прямых стержней, которые в большинстве случаев просты в использовании и надежны.
Поляризация: Конструкция позволяет легко установить антенну на вертикальные и другие опоры со стандартными механическими креплениями

Антенна Yagi также имеет ряд недостатков, которые также необходимо учитывать.

Максимальное усиление ~ 20 дБ Усиление ограничено примерно 20 дБ для одной антенны, в противном случае оно становится слишком большим и ширина луча сужается. Для низкочастотных антенн физический размер означает, что максимальное количество элементов и, следовательно, усиление намного ниже 20 дБ.
Long для высокого усиления: Для высоких уровней усиления антенна становится очень длинной.

Типичная антенна Yagi Uda, используемая для приема телевидения

Антенна Yagi представляет собой очень практичную форму конструкции RF-антенны, которая подходит для приложений, где необходимы усиление и направленность. Хотя стоимость выше, чем у обычных антенн, Yagi часто обеспечивает наиболее экономичный вариант усиления и направленности.

12 Часто задаваемых вопросов об антеннах Yagi

Если вы решили ознакомиться с этой статьей, это означает, что вы хотите узнать, как эффективно получать сигнал на всех своих устройствах. В этой статье, в частности, рассматривается прием сотового сигнала, но ее уроки можно применить к телевизионным антеннам, антеннам Wi-Fi и т. Д. Краткий обзор, чтобы ответить на ваши опасения по поводу антенн Yagi: они действительно работают для получения сигнала, если соответствуют минимальным условиям для приема и передачи энергии, таким как сотовый сигнал, радио, телевидение и так далее.

1. Что такое антенна Яги?

Антенна Яги — это направленная антенна, которая улучшает излучение одним способом, , и такое излучение может быть либо передачей, либо приемом энергии, например сигнала соты.

2. Для чего используется антенна Yagi?

Антенны

Yagi имеют разное назначение. На промышленном уровне они могут работать с радарами для обнаружения движения или радиолюбителями. На потребительском уровне они могут использоваться для улучшения приема эфирного телевидения, и в настоящее время антенны Yagi могут усиливать сигнал Wi-Fi и сотовой связи дома или на работе , где удаленные районы не могут обеспечить качество связи.Однако мы не рекомендуем использовать их для усиления сигнала сотовой связи в вашем автомобиле. Мы объясним почему через мгновение.

3. Как работает антенна Яги?

Антенна Яги работает за счет взаимодействия четырех основных частей:

Управляемый элемент: Управляемый элемент Яги — это точка, в которой фидерная линия присоединяется от передатчика к Яги для передачи мощности от передатчика к антенне.
Директор (ы): Используется для обеспечения направленной мощности и усиления антенны.
Линия: Стержень антенны, используемый для удержания директоров и отражателей и подключения к ведомому элементу.
Отражатель: Используется для отклонения сигнала за пределами его диапазона, а также для усиления того, что находится внутри — представьте себе зеркало, отражающее свет.

Эти детали позволяют антеннам Yagi достичь более высокого усиления, чем всенаправленные антенны.

Они плохо себя чувствуют в автомобиле, так как вождение или плавание под парусом постоянно меняют направление движения.Тем не менее, направленная природа яги делает его идеальным для домашних и коммерческих установок, так как обеспечивает больший прирост и досягаемость.

4. Чем отличается дальность действия Yagi-антенны от Omni-антенны?

Антенны

Yagi и всенаправленные антенны различаются, когда дело доходит до усиления сотового сигнала дома, в офисе или в дороге. Yagi или однонаправленные антенны, могут улавливать сигнал от вышек сотовой связи в максимальном диапазоне 90 ° , тогда как всенаправленные антенны достигают сигнала в более широком диапазоне (360 °).Из-за этого более сфокусированного луча антенна яги также достигает большего, чем всенаправленная антенна. Как правило, чем более направленная антенна, тем дальше она может двигаться, при этом чрезвычайно направленные антенны могут достигать почти 10 миль. Ваша типичная антенна яги имеет радиус 45⁰.

Тип антенны, которая вам нужна, зависит от ваших конкретных обстоятельств. Свяжитесь с нашими специалистами, и они помогут вам в поиске.

5. Направлена ли антенна Yagi?

Да. Если быть точным, антенна Yagi является однонаправленной, и это основная особенность при улучшении сигнала соты: она направлена на максимальное увеличение приема сигнала от конкретной несущей только в одном направлении.

6. Как далеко может дотянуться антенна Yagi?

Если вы хотите усилить сотовый сигнал, антенны Yagi поставляются с конфигурациями 50 или 75 Ом, в зависимости от варианта использования вашей системы (коммерческое или потребительское). Антенны Yagi в три раза мощнее всенаправленных антенн , потому что они зависят от частоты, работают с одной или двумя несущими и могут быть размещены для получения наилучшего сигнала, где бы вы ни находились.

7. Как навести антенну Яги?

Вы должны направить внешнюю антенну > в направлении, которое лучше всего принимает сигнал от вашего оператора >, потому что антенна Yagi не будет принимать сигнал, выходящий за пределы того направления, на которое они указывают.Другими словами, если ваш носитель находится вне луча антенны, вы не получите желаемого усиления. Вот почему мы рекомендуем найти ближайшую к вам вышку сотовой связи, прежде чем наводить антенну Яги.

8. Нужно ли заземлять антенну Yagi?

Нет. Одна из основных вещей, которые следует учитывать при использовании усилителя сигнала с антенной Yagi, заключается в установке. Было бы полезно, если бы вы разместили антенну в направлении с наилучшим приемом, которое часто направлено на ближайшую вышку сотовой связи.Это означает тестирование в разных направлениях, пока не будет найдено подходящее направление для усиления хорошего сигнала.

Это может быть сложнее для антенн с более чем одним набором директоров, потому что чем больше директоров у них есть, тем сложнее разместить антенну и убедиться, что она не будет двигаться после установки.

Кроме того, в случае грозового перенапряжения вы захотите защитить подключенный усилитель, телевизор, маршрутизатор, точку доступа и т.п. с помощью встроенного грозозащитного устройства.Антенна может и поджариться, но, по крайней мере, вы сможете защитить свое оборудование.

9. Как навести антенну?

В идеале, вы должны направить антенну Yagi на ближайшую вышку сотовой связи, которая поддерживает провайдера вашей сети (помните, что антенны Yagi в основном зависят от оператора). Существуют простые в установке комплекты для монтажа на стойке, которые позволяют направить антенну Yagi на ближайший прием сигнала вышки сотовой связи у вас дома или в офисе.

10. Что означает Яги?

Распространенное название направленной антенны — «Яги».«Яги» не является аббревиатурой и не имеет отношения к характеристикам или элементам антенны. «Яги» — это вместо имя японского ученого Хидэцугу Яги, который вместе со своим коллегой Синтаро Уда изобрел антенну Яги еще в 1926 году.

11. Что такое передняя часть антенны Yagi?

Передняя часть антенны Яги — это место, где размещаются директора. В результате отражатели размещаются вдоль задней стороны антенны.Для усилителей сигнала сотового телефона антенны Yagi часто закрыты пластиковым кожухом, и его передняя часть является самой узкой частью.

12. Какие антенны Yagi самые лучшие?

Лучшие антенны Yagi на рынке — это не просто те, кто ловит нужное место для приема сигнала в течение нескольких дней. Лучшие направленные антенны Yagi оснащены комплектом усилителей и внутренними антеннами, чтобы обеспечить правильную работу в рамках долгосрочной гарантии. У нас есть гарантия в течение 2 лет на любой из усилителей сигнала сотового телефона, в котором используется антенна yagi.

Лучшая антенна типа Yagi: Направленная антенна Wilson Yagi

Антенны Yagi

Wilson — самые универсальные антенны Yagi для захвата сотовых сигналов. Надежный и простой в установке. Люди годами полагались на эти антенны для решения своих сотовых проблем в зданиях.

Единственный реальный вопрос — какую версию выбрать: 50 или 75 Ом. Это сводится к следующему: если приложение, которое вы смотрите, предназначено для системы с сопротивлением 75 Ом, получите эту версию.Если 50 Ом, возьмите Яги на 50 Ом. В противном случае вам потребуются разные разъемы и адаптеры, чтобы все это работало должным образом, и это может привести к потере сигнала.

Обзор направленной антенны Wilson Yagi:

Широкополосная наружная направленная антенна
Дополнительное усиление до +10,6 дБ
Поставляется в версии на 50 или 75 Ом в зависимости от системы, в которой вы его используете для
Улавливает все формы сотовых сигналов всех операторов связи и провайдеров

Все еще не уверены, какой тип антенны вам нужен? Не проблема.Позвоните нам по телефону 1-800-568-2723 или напишите нам, и мы сразу же предоставим вам бесплатную консультацию, чтобы получить ответы на все ваши вопросы.

УСИЛИТЕЛИ WILSON ПРЕИМУЩЕСТВА

БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА Нет минимальной покупки

90-ДНЕВНЫЙ
Гарантия возврата денег

LIFETIME
Техническая поддержка

Антенна Яги-Уда — Антенны Яги

Антенна Yagi-Uda или Yagi Antenna — одна из самых блестящих антенных конструкций.Это просто построить и имеет высокий усиление, обычно более 10 дБ. Антенны Яги-Уда обычно работают в диапазонах от HF до UHF. (от 3 МГц до 3 ГГц), хотя их пропускная способность обычно небольшая, порядка нескольких процентов от центральной частоты. Вы, наверное, знакомы с этой антенной, так как они расположены наверху везде крыши. Пример антенны Яги-Уда показан ниже.

Антенна Яги была изобретена в Японии, а результаты впервые были опубликованы в 1926 году.Работа изначально была сделано Синтаро Уда, но опубликовано на японском языке. Работа впервые представлена на английском языке. Яги (который был профессором или коллегой Уда, мои источники противоречат друг другу), который уехал в Америку и дал первые англоязычные доклады об антенне, что привело к ее широкому использованию. Следовательно, даже Хотя антенну часто называют антенной Яги, вероятно, ее изобрел Уда. Фотография профессора Яги с антенной Яги-Уда показан ниже.

В следующем разделе мы объясним принципы работы антенны Яги-Уда.

Геометрия антенн Яги

Параметры конструкции антенны Яги

Типы антенн

Учебное пособие по антенне (домашняя)

Геометрия антенн Яги

Базовая геометрия антенны Яги-Уда показана ниже на Рисунке 1.

Рисунок 1. Геометрия антенны Яги-Уда.

Антенна Yagi состоит из одного «питающего» или «ведомого» элемента, обычно диполь или сложенная дипольная антенна. Это единственный элемент вышеуказанной структуры, который фактически возбуждается (приложенное напряжение или ток источника).Остаток от элементы паразитичны — они отражают или помогают передавать энергию в определенном направлении. Длина подающего элемента показано на рисунке 1 как F . Фидерная антенна почти всегда вторая из конец, как показано на рисунке 1. Эта питающая антенна часто изменяется по размеру, чтобы сделать ее резонансный в присутствии паразитные элементы (обычно длина волны 0,45-0,48 длины волны для дипольной антенны).

Элемент слева от питающего элемента на рисунке 1 является отражателем.Длина этого элемента составляет задано как R , а расстояние между фидером и отражателем составляет SR . Отражатель обычно немного длиннее, чем элемент подачи. Обычно имеется только один отражатель; добавление большего отражатели незначительно улучшают характеристики. Этот элемент важен при определении переднее-заднее соотношение антенны.

Наличие рефлектора немного длиннее резонансного служит двум целям. Во-первых, чем больше Чем больше элемент, тем лучше он становится физическим отражателем.

Во-вторых, если отражатель длиннее, чем его резонансная длина, полное сопротивление отражателя будет индуктивным. Следовательно, ток на отражателе отстает от напряжения, наведенного на отражателе. Элементы Director (те, что справа от ленты на Рисунке 1) будут короче резонансных, что сделает их емкостной, так что ток опережает напряжение. Это приведет к распределению фаз по элементы, моделирующие фазовую прогрессию плоской волны через массив элементов.Этот приводит к тому, что решетка обозначается как антенна бегущей волны. Выбрав Таким образом, антенна Яги-Уда становится решеткой с торцевым огнем — излучение идет по оси + y как показано на рисунке 1.

Остальные элементы (справа от питающей антенны, как показано на рисунке 1) известны. как режиссерские элементы. Может быть любое количество директоров N , которое обычно где угодно от N = 1 до N = 20 директоров. Каждый элемент имеет длину Di и разделен. от соседнего директора на длину SDi .Как упоминалось в предыдущем абзаце, длина директоров обычно меньше резонансной длины, что способствует распространению волн в направление директоров.

Приведенное выше описание — основная идея того, что происходит с антенной Яги-Уда. Конструкция антенны Яги делается чаще всего с помощью измерений, а иногда и компьютерного моделирования. Например, давайте посмотрим на двухэлементный Антенна Яги (1 рефлектор, 1 фидер, 0 директоров). Питающий элемент — полуволновой. диполь, сокращенный до резонансного (усиление = 2.15 дБ). Коэффициент усиления как функция разделения равен показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Зависимость усиления от разноса для 2-элементной антенны Yagi.

На приведенном выше графике показано, что усиление увеличивается примерно на 2,5 дБ, если расстояние SD составляет от 0,15 до 0,15 дБ. 0,3 длины волны. Точно так же коэффициент усиления для этой антенны Яги может быть изображен как функция от расстояний между директорами или как функция от количества используемых директоров. Обычно первый директор добавляет примерно 3 дБ общего усиления. (если спроектирован хорошо), второй прибавит около 2 дБ, третий — около 1.5 дБ. Добавление дополнительного директора всегда увеличивает прирост; однако коэффициент направленности уменьшается по мере увеличения числа элементов. Для Например, если есть 8 директоров и добавлен еще один директор, увеличение усиления будет менее 0,5 дБ.

В следующем разделе, посвященном Яги, я подробнее расскажу о конструкции антенн Яги-Уда.

Антенны Yagi (Расчетные параметры)

Вверху: Знакомство с антеннами Yagi

Типы антенн

Теория антенн (домашняя)

Антенны Yagi | Наружные антенны

Наружные антенны собирают слабый сигнал соты снаружи и отправляют этот сигнал на усилитель, где он может быть усилен.У нас есть идеальная внешняя антенна для вашей установки.

Сверхширокополосная всенаправленная антенна 5G, разработанная для максимальной гибкости с несколькими операторами связи и вышками сотовой связи в большинстве сред, представляет собой наружную антенну, которая осуществляет вещание по диаграмме направленности на 360 °.

Антенна 5G Yagi, предназначенная для максимальной производительности в сельской местности, представляет собой направленную сверхширокополосную наружную антенну с дальностью действия до 30 миль для наиболее удаленных приложений для усиления сигнала.

Широкополосная направленная антенна 4G с высоким коэффициентом усиления 50 Ом с разъемом N-Female, предназначенная для усилителей сигнала сотовых телефонов SureCall внутри зданий.

Широкополосная всенаправленная антенна 4G 50 Ом с разъемом N-Female, предназначенная для использования с усилителями сигнала сотовых телефонов SureCall внутри зданий.

Идеально подходит для офисов или квартир. Антенна улавливателя сигналов ™ может быть установлена в помещении в окне, исключая необходимость в установке антенны на крыше.

Широкополосная направленная антенна 4G с высоким коэффициентом усиления 75 Ом с разъемом F-Female, предназначенная для усилителей сигнала сотовых телефонов SureCall внутри зданий.

Широкополосная всенаправленная антенна 4G с сопротивлением 75 Ом с разъемом F-Female, предназначенная для использования с усилителями сигнала сотовых телефонов SureCall внутри зданий.

Что такое антенна Яги?

Простой ответ: вот и все. То, что вы видите выше.

Проведите любое время в мире антенн, и вы услышите термин «антенна Yagi.«Неважно, говорите ли вы об антенном телевидении, радио или любой другой форме вещания, этот термин продолжает появляться.

Как выглядит антенна Яги?

Антенну Яги легко узнать. У него есть один длинный стержень, указывающий на башню, и ряд более мелких элементов, идущих под углом от центрального стержня. Иногда эти элементы перпендикулярны, а иногда они наклонены так, что все выглядит как стрелка.

Иногда, как на изображении выше, антенна Яги бывает чрезвычайно сложной и имеет небольшие выступы в виде стрел или элементы, выходящие под совершенно разными углами.Иногда вы можете увидеть антенну Яги в сочетании с всенаправленной антенной, которая выглядит как большой круг. Яги есть повсюду, и они используются для множества разных целей.

Это доктор Яги

Это Хидэцугу Яги. Доктор Яги был японским инженером, работавшим с Синтаро Уда в Японии в 1920-х годах. Доктор Уда на самом деле изобрел антенну Яги, и вы, вероятно, должны назвать ее антенной Яги-Уда. Иногда хороший пиар — это больше, чем половина дела, и оказывается, что Dr.Яги говорил по-английски, а доктор Уда — нет, и готово — люди знают эту антенну по имени доктора Яги.

Принципы работы антенны Яги

Математика, лежащая в основе антенны Яги, невероятно сложна, но сводится к некоторым простым принципам. Чтобы понять их, вам нужно немного узнать о конструкции антенны.

Монополи

Это несимметричная антенна. Это тот металлический стержень, который торчит из рации. Это самый простой вид антенны, который у вас может быть, и на самом деле это просто металлическая палка.Эта антенна собирает радиоволны, но не очень хорошо умеет отличать один вид волн от другого. Но эй, это просто, он портативный, он делает то, что должен делать… вроде как. Если вы слушаете радио, вам, вероятно, не понадобится нечто большее, чем монопольная антенна, потому что радиостанции очень мощные, и на самом деле вы почти никогда не находитесь дальше, чем примерно в 40 милях от антенны. Нет причин сходить с ума от сверхмощной антенны, если вы не являетесь настоящим радиолюбителем или не живете далеко от каналов, которые хотите достичь.

Диполи

Это дипольная антенна. На самом деле это простейшая антенна, которую вы действительно можете сконструировать для приема определенных частот. Если вы когда-либо использовали его для приема телевизионных сигналов, то знаете, что вы делаете то, что расширяете элементы до упора, а затем перемещаете их. Они работают, потому что каждую частоту, которую вы пытаетесь получить, лучше всего принимает антенна разной длины. Когда вы перемещаете элементы, вы фактически меняете длину той части, которая принимает сигнал.Это сложная математика, но она работает.

Кольцо в центре — тоже своего рода дипольная антенна. Эти типы «сложенных диполей» более эффективны для УВЧ, в то время как тип с длинными «кроличьими ушами» более эффективен для частот, используемых в УКВ.

Плоские антенны тоже являются диполями, но поскольку HDTV не использует нижнюю часть диапазона VHF, как это делали старые аналоговые телевизоры, антенны могут быть меньше.

Дипольные антенны — это далеко не все. Чтобы получить разные частоты, вам нужно постоянно их перемещать.Если вы хотите получить серьезную антенну, рано или поздно вы перейдете на Yagi.

Узнать больше

Доктор Уда выяснил, что, поставив перед диполем дополнительные элементы, можно улучшить его характеристики на определенных частотах. Фактически, если вы измените размер элементов, вы также сможете улучшить характеристики антенны в целом. Дизайн Яги покорил мир. Это был не первый случай, когда кто-то проделал серьезную математическую работу над тем, как работают антенны, но это открытие позволило получить гораздо меньшие и более мощные антенны, чем кто-либо мог себе представить.

Антенна Yagi, в которой используются элементы почти одинакового размера, разработана для обеспечения максимально возможных характеристик в очень небольшом диапазоне. Антенны FM, будь то для прослушивания музыки или общения, используют Яги с несколькими относительно небольшими элементами одинакового размера. С другой стороны, телевизионные антенны, которые должны работать в очень большом диапазоне частот, часто используют совершенно разные элементы. Элементы расположены близко друг к другу и часто расположены под углом, так что элементы для одного набора частот оказывают наименьшее возможное влияние на элементы для других частот.

Когда вы находитесь на крыше или на чердаке и ухаживаете за своей антенной (а небольшое обслуживание время от времени — это хорошо), найдите момент, чтобы поразиться технологиям Yagi, и не забудьте поблагодарить доктора Уда.

, а если вам нужны лучшие антенны, купите отличный выбор в Solid Signal!

Оптимизированный широкополосный массив Yagi

Оптимизированная широкополосная антенна (OWA) Yagi

Натан Миллер NW3Z

Джим Брейколл WA3FET

Введение

Замечательный метод увеличения КСВН полоса пропускания антенн Yagi, а также возможность прямого дипольного питания были недавно обнаруженный Джимом Брейколлом, WA3FET.Над В прошлом году Натан Миллер, NW3Z, разработал серию однодиапазонных антенн конкурсного класса, используя этот метод. Эти антенны в настоящее время строится NW3Z на станции соревнований K3CR и Тимом Даффи, K3LR, планирует заменить многие из своих стековых антенн этими конструкциями.

График сужения для каждой из антенн обсуждаемое показано в конце этой статьи.

Оптимизированная широкополосная антенна

Оптимизированная широкополосная антенна (OWA) метод согласования точки питания антенны, разработанный WA3FET, который обеспечивает увеличенный импеданс точки питания при расширении полосы КСВН.Этот способ может использоваться для улучшения нескольких распространенных любительских антенн: дипольной, монопольной и яги. Кратко обсудим применение OWA для диполей и монополей, прежде чем изучать приложения к Yagi антенны.

Применение диполя и монополя

OWA реализован в виде диполя или несимметричная антенна путем размещения паразитного элемента очень близко (0,01 л) к элементу питания. Поместив элемент очень близко, антенна аппроксимирует провод с диаметром, равным расстоянию между между ведомым элементом и элементом OWA.Этот большой кажущийся диаметр приводит к соответственно большей полосе пропускания, а также к увеличению излучения сопротивление. В монопольной антенне повышенная радиационная стойкость составляет чрезвычайно полезен при согласовании антенны с фидером. Для диполя (который имеет импеданс в свободном пространстве около 72 Ом) увеличенный импеданс проблема, которую необходимо решить, используя какой-либо трансформатор в точке питания хотя в обоих случаях резко увеличилась пропускная способность.В случае 80-метровой Диполь OWA, покрытие может быть расширено на весь диапазон. Потому что OWA элемент расположен очень близко к подаваемому элементу, узор имеет лишь небольшую искажение от однопроволочного корпуса.

Применение к антеннам Yagi

OWA реализован в антенне Яги путем размещения первого директора очень близко (0,05 l) перед ведомым элементом. Потому что корм точка поднята до 50 Ом, простой балун 1: 1 — это все, что нужно для подключить коаксиальный фидер; замена более сложного соответствия гаммы или бета системы, используемые для соответствия низкому сопротивлению большинства яги антенны.

Единственный отрицательный аспект яги OWA заключается в том, что они отказываются от небольшого увеличения вперед. (обычно менее 0,5 дБ) от обычного яги. Это небольшое ухудшение невозможно заметить во время работы, и оно того стоит. простота прямой подачи и отличная пропускная способность.

NW3Z недавно разработал серию из 10, 15 и 20-метровые монодиапазонные яги для использовать как на станции K3CR штата Пенсильвания, так и на суперстанции K3LR. Эти конструкции были созданы с использованием новейших цифровых кодов электромагнетизма. (NEC4) и программное обеспечение для оптимизации NEC-OPT.

Строительство элементов

Элементы изготовлены из стандартной стали 0,058 дюйма настенная алюминиевая трубка 6061-T6, которую можно приобрести у большого количества поставщиков по всей стране. График сужения при ветре около 90 миль в час. живучесть, являются вариантами тех, которые показаны в Справочнике по антеннам ARRL. Где НКТ внахлест, стык покрыт антиоксидантом и закреплен 4 алюминиевые заклепки установлены на 90 градусов друг от друга.

Монтаж элементов на стреле

Паразитные элементы устанавливаются на стрела с использованием четырех U-образных болтов и пластины размером 4 дюйма x.375 дюймов толщиной пруток алюминиевый. Пластина имеет длину 8 дюймов для 20-метровых элементов и 6 дюймов. длинный для элементов 15м и 10м. Потому что OWA yagi использует прямую дипольную подачу, ведомый элемент должен быть разделен по центру, как а также изолирован от стрелы. Для изоляции элемента монтажная пластина изготовлен из фенольного материала гаролита толщиной 3/8 дюйма это доступно в листах от многих поставщиков. Остается зазор в 2 дюйма. центр ведомого элемента и 24-дюймовая секция стержня из стекловолокна соответствующий диаметр вставляется внутрь трубки для обеспечения прочности и предотвратить раздавливание.Два U-образных болта используются на каждой половине ведомого элемента для дополнительная поддержка. Важно отметить, что при измерении приводного элементы, все измерения производятся от центра зазора, а не от начало трубки. Например, если график сужения требует 48 дюймов 1.000 «трубки для внутренней части половины элемента, трубка на самом деле уменьшили до 47 дюймов, чтобы оставить зазор в центре.

Опоры стрелы

Все антенны на K3LR и K3CR используют 48 стрелы, которые должны иметь вертикальные оттяжки, чтобы исключить большую часть провисания.20м Антенны используют штангу из алюминия толщиной 3 дюйма (стенка 120 дюймов), а в 10- и 15-метровых антеннах. в антеннах используется штанга 2,5 дюйма (0,120 дюйма). Болты с проушиной из нержавеющей стали через стрелу и Филлистран, ПВХ защищенный кевларовый трос, используется для опоры кабели. Поскольку Филадельфия не проводит электричество, взаимодействие избегается.

20 мес. — 6-элементная антенна на штанге 48

Бесплатно Оптимизировано для использования в пространстве

Первая конструкция антенны была оптимизирована в свободное пространство и обладает следующими замечательными характеристиками по всему диапазону: КСВ <1.2, F / B> 23 дБ и усиление> 10 дБи.

20 мес. — 6-элементная антенна на штанге 48

6/6/6 Оптимизированный стек

В то время как предыдущая антенна отличная при сам по себе, при вертикальной укладке возникают проблемы. К несчастью, когда эта антенна установлена на вышке 175, такой как K3LR или K3CR, узор испорчен огромной задней мочкой. Антенна была переоптимизирована в стек, чтобы восстановить отличное F / B, но КСВН пришлось пожертвовать для достижения этой цели, хотя она все еще ниже 1.6 через полосу. В K3CR, антенны сгруппированы под углом 60, 120 и 175, что дает угол взлета 7 градусов.

Когда антенны штабелируются, КСВ максимум 1,6 в нижней части полосы и нули в верхней части телефона группа. Схема стека 6/6/6 показана на следующем графике.

15м — 6-элементная антенна на штанге 48

Первоначальный план заключался в использовании 7 элементов на 48 штанги, но после запуска нескольких моделей было обнаружено, что Преимущество 7 ^{-го элемента}.Эта антенна определенно похожа на свою отсутствует элемент, но. На 15 м нам повезло в том, что рисунок оптимизированный дизайн свободного пространства не ухудшается при размещении на 185 башня в K3CR. Эта конструкция имеет следующие характеристики свободного пространства в Диапазон: VSWR <1,3, F / B> 23 дБ и усиление> 11,2 дБи. Когда эта антенна смоделирована на башне 120 в K3LR, есть некоторая потеря F / B в верхней части группа, но общая производительность отличная.Производительность в свободном пространстве эта антенна показана ниже.

10м — 7-элементная антенна на штанге 48

Еще раз оптимальная конструкция свободного пространства работает как на башне 175 на K3CR, так и на башне 100 на K3LR. Антенна имеет следующие характеристики свободного пространства.

Приложение до 40 м

OWA также успешно применяется к (2) 40-метровые антенны на K3LR.Эта замечательная антенна была разработана WA3FET и K3LR и было доказано на нескольких конкурсах. Эти 4-элементные антенны включены 48 штанг и штабелированы на башне 190. OWA обеспечивает непрерывное покрытие как телефонной, так и CW части диапазона. Подробнее об этих антеннах будут опубликованы в будущем.

КОНУС РАСПИСАНИЕ

Расстояние между элементами показано на отражатель и все длины представляют собой открытых трубок длиной .Двойной сечения стен указаны под таблицей. График конусности элементов можно настроить с помощью YO (с использованием алгоритма W6QHS). Все длины элементов предполагается использование пластинчатых зажимов, о которых говорилось ранее.

Антенна длиной 20 м, оптимизированная для работы в свободном пространстве или автономная работа

	1	0,875	0.75	0,625	0,5
0,00	48	24	44	36	65,73
90.00	48	24	44	36	58,70
139,52	48	24	44	36	48.80
266,70	48	24	44	36	42,62
388,44	48	24	44	36	42.63
570,00	48	24	44	36	35,39

* 1.000 «, 0.875» и Секции 0,750 дюйма представляют собой секции с двойными стенками

Антенна длиной 20 м, оптимизированная для стекирования

	1	0.875	0,75	0,625	0,5
0	48	24	44	36	66.0500
90,05	48	24	44	36	58.6600
137,74	48	24	44	36	50.8200
238,04	48	24	44	36	43.1400
348,84	48	24	44	36	42.7300
570	48	24	44	36	38.1700

* 1.000 «, 0.875» и Секции 0,750 дюйма представляют собой секции с двойными стенками

15-метровый дизайн

	0.75	0,625	0,5
0	36	24	83,5746
82,4547	36	24	79.2662
118,239	36	24	74.0373
221.131	36	24	70.3034
408.314	36	24	66.9878
570	36	24	63,5933

* секция 0,75 «двустенная

Дизайн 10м

	0.75	0,625	0,5
0	24	18	64,81
63,98	24	18	62.13
86,97	24	18	57,49
157,73	24	18	54,84
291.46	24	18	51,47
439,21	24	18	51,07
570	24	18	47.28

* 0,75 «Секция двустенная

Выводы

Антенны 6/6/6 20 м установлены на K3CR и система коммутации должны быть завершены к концу года; мы на этом этапе можно выбрать только отдельные антенны. Мы сделали обширную испытания в эфире и конструкция, кажется, работают, как ожидалось. Из-за Ограничения по стоимости, средняя антенна закреплена в Европе, а верхняя антенна вращается с помощью Tailtwister, а нижняя часть повернулся с кольцом TIC.Отдельная 15-метровая антенна была закончена и установлена на 55-градусная башня для испытаний. Эта антенна абсолютно феноменален как по рисунку, так и по характеристикам. Другой (2) 15м антенны, а также (4) 10-метровые антенны будут построены в течение всей зимы. Будут размещены на вышке весной следующего года.

Я буду обновлять эту страницу по мере строительства и тестирование продвигается. Если вы хотите построить любую из этих антенн, не стесняйтесь напишите мне с любыми вопросами и сообщите, как они работают для вас.я также есть несколько других дизайнов, которые могут вас заинтересовать, но не есть время включить в эту статью. Следите за февралем или выпуск QST за март 98 г .; у нас будет статья об интересных 3 элементная 40-метровая антенна, которая может быть весьма полезна для небольших станций.

Диапазон	Усиление	F/B	3dB-угол гориз	3dB-угол верт
145MHz	4,2 dB	10 dB	69,8°	137,2°
435MHz	6,2 dB	11 dBd	40,7°	167,2°

Что такое антенна Яги и принцип ее работы

Преимущества антенны Яги

Основные элементы конструкции антенны Яги

Настройка и оптимизация антенны Яги

Применение антенн Яги в различных диапазонах частот

Как самостоятельно изготовить простую антенну Яги

Заключение

Основы радиолокации — Антенна Яги (волновой канал)

Антенна Яги (волновой канал)

Принцип действия

Теория антенн — антенна Яги-Уда

Строительство Яги-Удинской антенны

Проектирование

Радиационная картина

преимущества

Недостатки

Приложения

Двухэлементная антенна Уда-Яги на диапазон 20 метров

Yagi антенна для Wi-Fi 2.

Антенна Yagi: эффективное устройство для приема и передачи сигнала — Новости

Преимущества антенны Yagi

Комплектация устройства

Принцип действия

Yagi не требующая настройки | Антенны

Антенна направленная Двухдиапазонная Yagi 144/430 МГц 4.2/6.2 дБ

БАЗОВАЯ направленная двухдиапазонная антенна

Технические характеристики

Основы »Электроника Примечания

Понимание некоторых основ теории антенн Яги может помочь в их использовании, работе и проектировании.

Теория антенны Яги — основы

Яги-Уда Антенна »Электроника

Антенна Яги или антенна, которую иногда называют антенной Яги-Уда, широко используется там, где от конструкции РЧ антенны требуются усиление и направленность.

Разработка антенны Яги

Yagi — основы

Преимущества антенны Yagi

12 Часто задаваемых вопросов об антеннах Yagi

1. Что такое антенна Яги?

2. Для чего используется антенна Yagi?

3. Как работает антенна Яги?

4. Чем отличается дальность действия Yagi-антенны от Omni-антенны?

5. Направлена ​​ли антенна Yagi?

6. Как далеко может дотянуться антенна Yagi?

7. Как навести антенну Яги?

8. Нужно ли заземлять антенну Yagi?

9. Как навести антенну?

10. Что означает Яги?

11. Что такое передняя часть антенны Yagi?

12. Какие антенны Yagi самые лучшие?

Лучшая антенна типа Yagi: Направленная антенна Wilson Yagi

Антенна Яги-Уда — Антенны Яги

Геометрия антенн Яги

Антенны Yagi | Наружные антенны

Что такое антенна Яги?

Как выглядит антенна Яги?

Это доктор Яги

Принципы работы антенны Яги

Монополи

Диполи

Узнать больше

Оптимизированный широкополосный массив Yagi

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ

5. Направлена ли антенна Yagi?