Design af Yagi UDA-antenne

Design af Yagi UDA-antenne

Hvad er Yagi Uda-antenne?

Inden vi går ind i designet af en antenne, skal vi vide om ydeevne parametre eller egenskaber ved antenne til kommunikationsapplikationer . For god effektivitet og direktivitet til modtagelse på radiospektrum har vi brug for en god Yagi-UDA-antenne. Denne antenne blev opfundet i begyndelsen af ​​20thårhundrede af to japanske ingeniører ved navn Uda og Yagi.



Yagi-antennen er en smalbåndsantenne designet til kun at fungere på FM-kanal. Den har den bedste gevinst for sine størrelser og en tilsvarende smal hovedlobe (bjælke). En veldesignet Yagi-antenne i henhold til nedenstående design kan dække en linje med stedafstand på selv 5 KM med kun 1 watt RF-effekt. For den højeste gevinst eller diskrimination af et interfererende signal 20deg-40 ° azimuth fra det ønskede signal bruger vi en Yagi-antenne. Dybest set består en Yagi-antenne af en reflektor (bagpå), et drevet element og en eller flere instruktører (i retning af retning / modtagelse).


Yagi antennestruktur

Yagi antennestruktur





Ovenstående figur viser en Yagi-antenne bestående af fire elementer. Det midterste element er den enkle foldede dipol med halvbølge. Det kaldes det 'drevne element', fordi det kun er element, der er direkte forbundet med FM-senderkredsløb , kører hele antennen. De andre tre ydre elementer kaldes parasitære elementer. Den ene kaldes direktørelementerne. Reflektoren reflekterer RF-energi, og direktøren dirigerer RF-energien. Typisk er reflektorelementet 5% længere end det drevne element, og direktøren er 5% kortere end det drevne element.



Strålingsmønster

Udformningen af ​​antenne vedrører strålingsmønsteret, der refererer til afhængigheden af ​​retningsbestråling fra antennen. Da Yagi Uda-antenne er almindeligt kendt som Yagi og betegnes som retningsbestemt antenne. Et antennes strålingsmønster er en funktion af en grafisk repræsentation af egenskaberne af antennens stråling som en funktion af rumkoordinater. De fleste af Yagi Uda-antennerne bestemmes inden for området, og det er funktionen af ​​retningskoordinater. Strålingsegenskaberne er enten to- eller tredimensionelle fordelinger af strålingsenergi. Det kan omfatte effektfluxdensitet, strålingsintensitet, feltstyrke, direktivitet eller polarisering.

Strålingsmønster af Yagi Uda-antenne

Strålingsmønster af Yagi Uda-antenne

En retningsbestemt antenne eller stråleantenne er en antenne, der udstråler større effekt i en eller flere retninger, hvilket muliggør øget ydelse ved transmission og modtagelse og reduceret interferens fra uønskede kilder. Retningsbestemte antenner som Yagi-Uda-antenner giver øget ydeevne i forhold til dipolantenner, når en større koncentration af stråling i en bestemt retning ønskes. En Omni retningsbestemt antenne er et antennesystem, der udstråler strøm ensartet i et plan med et direktivmønsterform i et vinkelret plan. Forskellige dele af et strålingsmønster omtales som lapper, som kan være større, mindre, side- eller ryglobe.

Der er mange andre typer strålingsmønstre i Yagi Uda-antennen, som er isotrop antenne, rundstrålende antenne, retningsbestemt antenne, halvkugleformet antenne. Isotrop antenne udstråler ensartet i alle retninger. Omnidirectional antenne er dem, der udstråler ligeligt, og denne antenner har en vis højde. Retningsbestemte antenner udstråler kun i en retning. Halvkugleformet antenne udstråler den ene halvdel af halvkuglen, den kan være enten nedre eller øvre halvkugle.


Design af en Yagi Uda-antenne

Yagi antennedesign

Yagi antennedesign

Antenneparametrene elementlængder og afstand er angivet i form af bølgelængde, så en antenne til en given frekvens kan let designes. Længderne af forskellige antenneelementer er relateret til frekvensen (f = 106 MHz) er som følger:

  • Reflektorlængde = 150 / f (MHz) = 150/106 = 1,41 meter
  • Drevet elementlængde = 143 / f (MHz) = 143/106 = 1,35 meter
  • Første direktørs længde = 138 / f (MHz) = 138/106 = 1,30 meter
  • Anden direktørlængde = 134 / f (MHz) = 134/106 = 1,26 meter
  • Bommens længde = (43/106) + (45/106) + (45/106) = 1,25 meter ca.

At lave en simpel Yagi-antenne ved ikke at bruge aluminiumsrør, men billigt plastmateriale og noget ledning, men en standardantenne med aluminiumrør er det bedste

Følgende materialer er nødvendige for en billig Yagi-antenne.

Yagi Uda antennematerialer

Yagi Uda antennematerialer

  1. Få fra enhver el-butik 1 ”bredt plasthus 12 fod langt - 1 nr
  2. Få fra enhver el-butik ½ tommer brede 12 fod lange kapper -2 nr
  3. Enhver stang af træ / bambuspind / jernrør, der holder antennen
  4. Noget cellobånd
  5. En kniv til at skære plastikhuset
  6. Få et fladt 2-leder båndkabel ca. 10 meter eller mere afhængigt (bruges almindeligvis til tv-antenne i de tidlige dage) til brug som fødeledning fra senderkredsen til antennen.
  7. Brug 1 ”til primær support, sig det som boom.
  8. I henhold til dimensionerne klipper reflektoren, instruktørerne og det drevne element.
  9. Og kør derefter isoleret eller uisoleret ledning langs bommen på toppen (ikke indeni).
  10. Kør lignende ledninger hen over instruktørerne og reflektoren øverst (ikke indeni).
  11. Deltag i punkterne til ledningen på bommen til direktører, reflektor ved lodning.
  12. Tag en anden ledning mere end det dobbelte af det drevne element.
  13. Deltag i midten til bompunktet.
  14. Fold begge enderne af den ledning og bring dem i bunden af ​​huset
  15. Tag 2 ender ud for tilslutning, og brug cellobånd til at holde dem fast.
  16. Disse 2 ender er beregnet til foder fra FM-sender gennem det flade båndkabel.
  17. Brug cellobånd til at opbevare alle instruktører, reflektor og det drevne element som en yagi-antenne.

Tuning af Yagi-antenne

  1. Tilslut transmitterudgangen til antennen ved hjælp af det flade båndkabel
  2. Juster med en ikke-jernholdig skruetrækker, trimmeren til oscillatorfrekvens indtil du hører fuldstændig stilhed på omkring 106 MHz i en FM-modtager eller din mobiltelefon, hvis den har FM-modtagerfaciliteter.
  3. Brug et multimeter i 250 mA rækkevidde i serie med batteriforsyningen
  4. Juster strømmen for at indstille effekten til 75mA

Anvendelse af Yagi UDA-antenne

  1. Yagi UDA-antenne bruges mest i astronomiske antenner og forsvarsantenner.
  2. En spiralformet antenne, der er en af ​​type retningsantenner, bruges til at øge antennens forstærkning.
  3. Polarisering af disse antenner er cirkulær. Og disse antenner bruges i radioastronomi.

Fotokreditter: