Projekt anteny Yagi UDA

Projekt anteny Yagi UDA

Co to jest antena Yagi Uda?

Przed przystąpieniem do projektowania anteny musimy wiedzieć o parametrach wydajnościowych lub właściwościach antena do zastosowań komunikacyjnych . Aby uzyskać dobrą skuteczność i kierunkowość odbioru w widmie radiowym, potrzebujemy dobrej anteny Yagi-UDA. Ta antena została wynaleziona na początku 20 latthwieku przez dwóch japońskich inżynierów o nazwisku Uda i Yagi.



Antena Yagi to antena wąskopasmowa przeznaczona do pracy tylko na kanale FM. Ma najlepszy zysk dla swoich rozmiarów i odpowiednio wąskiego głównego płata (wiązki). Dobrze zaprojektowana antena Yagi, zgodnie z projektem podanym poniżej, może pokryć linię odległości nawet 5 km przy zaledwie 1 wacie mocy RF. W celu uzyskania największego wzmocnienia lub dyskryminacji sygnału zakłócającego 20-40 stopni od żądanego sygnału, używamy anteny Yagi. Zasadniczo antena Yagi składa się z jednego reflektora (z tyłu), jednego elementu napędzanego i jednego lub więcej reżyserów (w kierunku / odbioru).


Struktura anteny Yagi

Struktura anteny Yagi





Powyższy rysunek przedstawia antenę Yagi składającą się z czterech elementów. Środkowy element to prosty półfalowy, zagięty dipol. Nazywa się to „elementem napędzanym”, ponieważ jest to jedyny element, który jest bezpośrednio połączony z Obwód nadajnika FM , napędzając całą antenę. Pozostałe trzy elementy zewnętrzne nazywane są elementami pasożytniczymi. Jeden nazywa się elementami reżyserskimi. Reflektor odbija energię RF, a reżyser kieruje energię RF. Zwykle element odbłyśnikowy jest o 5% dłuższy niż element napędzany, a czujnik jest o 5% krótszy niż element napędzany.



Charakterystyka promieniowania

Konstrukcja anteny odnosi się do charakterystyki promieniowania, która odnosi się do zależności promieniowania kierunkowego z anteny. Ponieważ antena Yagi Uda jest powszechnie znana jako Yagi i jest nazywana anteną kierunkową. Charakterystyka promieniowania anteny jest funkcją graficznej reprezentacji właściwości promieniowania anteny w funkcji współrzędnych przestrzennych. Większość anten Yagi Uda jest wyznaczonych w polu regionu i jest to funkcja współrzędnych kierunkowych. Właściwością promieniowania jest dwuwymiarowy lub trójwymiarowy rozkład energii promieniowania. Może obejmować gęstość strumienia mocy, natężenie promieniowania, natężenie pola, kierunkowość lub polaryzację.

Wzór promieniowania anteny Yagi Uda

Wzór promieniowania anteny Yagi Uda

Antena kierunkowa lub antena wiązkowa to antena, która emituje większą moc w jednym lub kilku kierunkach, co pozwala na zwiększenie wydajności nadawania i odbioru oraz zmniejszenie zakłóceń z niepożądanych źródeł. Anteny kierunkowe, takie jak anteny Yagi-Uda, zapewniają większą wydajność niż anteny dipolowe, gdy pożądane jest większe stężenie promieniowania w określonym kierunku. Antena dookólna to system antenowy, który promieniuje moc równomiernie w jednej płaszczyźnie z kierunkowym kształtem w płaszczyźnie prostopadłej. Różne części wzoru promieniowania nazywane są płatami, które mogą być większe, mniejsze, boczne lub tylne.

W antenie Yagi Uda występuje wiele innych typów wzorców promieniowania, którymi są antena izotropowa, antena dookólna, antena kierunkowa, antena półkulista. Antena izotropowa promieniuje równomiernie we wszystkich kierunkach. Antena dookólna to taka, która promieniuje równomiernie, a anteny te mają pewien kąt wzniesienia. Anteny kierunkowe promieniują tylko w jednym kierunku. Półkulista antena promieniuje połowę półkuli, może to być dolna lub górna półkula.


Projektowanie anteny Yagi Uda

Konstrukcja anteny Yagi

Konstrukcja anteny Yagi

Długość i rozstaw elementów w parametrach anteny podawane są w kategoriach długości fal, dzięki czemu można łatwo zaprojektować antenę dla danej częstotliwości. Długości różnych elementów anteny są powiązane z częstotliwością (f = 106 MHz):

  • Długość reflektora = 150 / f (MHz) = 150/106 = 1,41 metra
  • Długość napędzanego elementu = 143 / f (MHz) = 143/106 = 1,35 metra
  • Długość pierwszego reżysera = 138 / f (MHz) = 138/106 = 1,30 metra
  • Długość drugiego reżysera = 134 / f (MHz) = 134/106 = 1,26 metra
  • Długość wysięgnika = (43/106) + (45/106) + (45/106) = około 1,25 metra

Wykonanie prostej anteny Yagi bez użycia rur aluminiowych, ale taniego tworzywa sztucznego i trochę drutu, jednak najlepsza jest standardowa antena z rurkami aluminiowymi

Poniższe materiały są wymagane do taniej próbnej anteny Yagi.

Materiały anteny Yagi Uda

Materiały anteny Yagi Uda

  1. Kup z dowolnego sklepu elektrycznego, szerokość 1 ”Obudowa plastikowa długość 12 stóp - 1 Nos
  2. Kup z dowolnego sklepu elektrycznego obudowy o szerokości 1/2 cala i długości 12 stóp -2 Nos
  3. Dowolny słup drewniany / bambusowy / żelazna rura do trzymania anteny
  4. Jakaś taśma wiolonczelowa
  5. Nóż do cięcia plastikowej obudowy
  6. Uzyskaj płaski 2-żyłowy kabel taśmowy o długości około 10 metrów lub więcej, w zależności (zwykle używany do anteny telewizyjnej, we wczesnych dniach), który będzie używany jako przewód zasilający z obwodu nadajnika do anteny.
  7. Jako podstawowe wsparcie użyj 1 ”, powiedz to jako boom.
  8. Zgodnie z wymiarami wyciąć odbłyśnik, kierownice i element napędzany.
  9. Następnie poprowadź izolowany lub nieizolowany przewód wzdłuż wysięgnika na górze (nie wewnątrz).
  10. Poprowadzić podobny przewód przez dyrektory i reflektor na górze (nie wewnątrz).
  11. Połącz punkty z przewodem na wysięgniku dla reżyserów, reflektor przez lutowanie.
  12. Weź inny drut więcej niż podwójny element napędzany.
  13. Połącz środek z punktem wysięgnika.
  14. Złóż oba końce tego drutu i umieść je na dole obudowy
  15. Wyjmij 2 końce do połączenia i użyj taśmy wiolonczelowej, aby utrzymać je w stabilnym miejscu.
  16. Te 2 końce są przeznaczone do karmienia z Nadajnik FM przez płaski kabel taśmowy.
  17. Użyj taśmy wiolonczelowej, aby zachować wszystkich reżyserów, reflektor i element napędzany jak antena yagi.

Proces strojenia anteny Yagi

  1. Podłącz wyjście nadajnika do anteny za pomocą płaskiego kabla taśmowego
  2. Wyreguluj śrubokrętem z metali nieżelaznych, trymerem do częstotliwość oscylatora aż usłyszysz całkowitą ciszę z częstotliwością około 106 MHz w odbiorniku FM lub telefonie komórkowym, jeśli jest wyposażony w odbiornik FM.
  3. Użyj multimetru w zakresie 250 mA szeregowo z zasilaniem bateryjnym
  4. Dostosuj prąd, aby ustawić moc na 75 mA

Zastosowanie anteny Yagi UDA

  1. Antena Yagi UDA jest najczęściej stosowana w antenach astronomicznych i antenach obronnych.
  2. Antena spiralna, która jest jednym z rodzajów anten kierunkowych, służy do zwiększenia zysku anteny.
  3. Polaryzacja tych anten ma charakter kołowy. A te anteny są używane w radioastronomii.

Kredyty fotograficzne: