Aaltokanava

Antenni "aaltokanava" , joka tunnetaan myös nimellä Yagi - antenni  - Uda , tai Yagi-antenni ( eng.  Yagi antenna ), on antenni , joka koostuu aktiivisista ja useista passiivisista vibraattoreista , jotka sijaitsevat säteilylinjaa pitkin rinnakkain . Aaltokanava kuuluu liikkuvien aaltojen antennien luokkaan . Neuvostoliiton kirjallisuudessa käytettiin nimeä " aaltokanava ", joka pysyi yleisenä venäjänkielisessä kirjallisuudessa; englanninkielisessä kirjallisuudessa nimiä käytetään keksijöiden nimissä.

Laite ja toimintaperiaate

Antenni koostuu aktiivisista (A) ja useista passiivisista värähtelijöistä - heijastimista  (R) , jotka sijaitsevat poikittaissuunnassa (kuvassa - T), jotka sijaitsevat suhteessa säteilyn suuntaan aktiivisen värähtelijän takana , sekä ohjaimista  (D) sijaitsee aktiivisen vibraattorin edessä . Useimmiten käytetään yhtä heijastinta (heijastimia on useita), ohjaimien lukumäärä vaihtelee yhdestä kymmeniin. Aktiivisen värähtelijän pituus on noin puolet emittoidun aallon pituudesta ( 0,5 λ ), heijastimen pituus on hieman yli 0,5 λ ja ohjaimien pituus hieman alle 0,5 λ ja hieman lyhenemällä sen liikkuessa pois aktiivisesta vibraattorista. Kolmielementtisessä antennissa etäisyydet aktiivisesta värähtelijästä heijastimeen ja ohjaajaan ovat noin 0,25 λ .

Antennin säteilyä voidaan pitää kaikkien sen värähtelijöiden säteilyn summana. Heijastimessa olevan aktiivisen värähtelijän säteilyn virittynyt virta indusoi siihen jännitteen. Heijastimessa, jonka resistanssi on induktiivinen johtuen yli 0,5 λ :n pituudesta, jännite on 270 ° jäljessä aktiivisen vibraattorin jännitteestä. Tämän seurauksena aktiivisen värähtelijän ja heijastimen kokonaissäteily heijastimen suunnassa lisätään vastavaiheessa ja aktiivisen vibraattorin suunnassa - vaiheessa, mikä johtaa säteilyn lisääntymiseen aktiivisen suunnassa. vibraattoria noin kaksi kertaa. Ohjaimet toimivat samalla tavalla kuin heijastimet, mutta niiden vastuksen kapasitiivisesta luonteesta johtuen (koska niiden pituus on alle 0,5 λ ) säteily vahvistuu ohjaimien suuntaan. Jokainen ylimääräinen heijastin tai ohjain lisää vahvistusta, mutta vähemmän kuin edellinen heijastin ja ohjain, ja heijastimella tämä vaikutus on selvempi, joten useampaa kuin yhtä heijastinta käytetään harvoin.

Ominaisuudet

Kolmielementtisen "aaltokanava"-antennin vahvistus on noin 5-6  dBd , kuusielementin antennin noin 9 dBd , kymmenen elementin antennin noin 11 dBd . Pitkillä (yli 15 elementtiä) antenneilla vahvistuksen voidaan katsoa kasvavan noin 2,2 dB jokaista antennin pituuden kaksinkertaistamista kohden. Antennilla on korkea suuntaavuus , vaikka se on melko yksinkertainen, sen massa on suhteellisen pieni ja kiinteiden pintojen puuttuminen varmistaa alhaisen tuuletuksen .

Antennin rakenne voi olla myös kaksielementtinen (tai yhdellä heijastimella tai yhdellä ohjaajalla), mutta sitä käytetään harvoin, koska sen ominaisuudet eivät ole paljon parempia kuin yhden vibraattorin [1] .

Sovellus

Aaltokanava-antenneja käytetään laajalti vastaanottavina televisioina, vastaanottavina ja lähettävinä langattomissa tiedonsiirtojärjestelmissä, radioamatööriviestinnässä , muissa viestintäjärjestelmissä, tutkassa . Niiden laajaa jakelua helpottaa suuri vahvistus, hyvä suuntaavuus, kompakti, yksinkertaisuus ja keveys. Antennia käytetään metri- ja desimetriaaltojen alueilla sekä korkeammilla taajuuksilla. Uda-Yagi- nanoantenneista on olemassa useita muunnelmia sähkömagneettisten aaltojen optiselle alueelle [2] .

Historia

"Aaltokanava"-antennin keksi vuonna 1926 Shintaro Uda Tohokun yliopistosta , joka sijaitsee Sendain kaupungissa Japanissa , ja työhön osallistui myös hänen kollegansa Hidetsugu Yagi . Yagi julkaisi ensimmäisen kuvauksen antennista englanniksi, ja siksi länsimaissa se yhdistettiin hänen nimeensä. Yagi kuitenkin mainitsi aina Udan pohjimmiltaan tärkeän roolin antennin keksimisessä, jonka yhteydessä oikea nimi on ”Yagi-Uda antenni”.

Antenni yleistyi toisen maailmansodan aikana ilmapuolustuksen tutka- antennina sen yksinkertaisuuden ja hyvän suuntaavuuden ansiosta. Japanin armeija huomasi antennin ensimmäisen kerran Singaporen taistelun jälkeen , kun he löysivät englantilaisen radioinsinöörin muistiinpanot, joissa mainittiin "yagi-antenni". Japanilaiset tiedusteluviranomaiset eivät ymmärtäneet tässä yhteydessä, että Yagi oli luojan sukunimi.

Vaikka antenni keksittiin Japanissa, se jäi useimmille japanilaisille tutkakehittäjille tuntemattomaksi suuren osan sota-ajasta laivaston ja armeijan välisten jännitteiden vuoksi.

Vaakasuuntainen polarisaatioantenni näkyy kantoaaltopohjaisten lentokoneiden - Grumman F4F Wildcat , F6F Hellcat , TBF Avenger - vasemman siiven alla . Pystypolarisoitu antenni näkyy monien toisen maailmansodan hävittäjien nokkakartiossa.

28. tammikuuta 2016 Googlen etusivulle ilmestyi Hidetsugu Yagin [3] 130-vuotispäivälle omistettu doodle .

Muistiinpanot

  1. ↑ Antennit "aaltokanava" . Kantakirjat . Käyttöönottopäivä: 23.6.2022.
  2. ↑ Slyusar V. I. Nanoantennit: lähestymistapoja ja tulevaisuudennäkymiä Arkistokopio , päivätty 3. kesäkuuta 2021 Wayback Machinessa // Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2009. - nro 2. - s. 64.
  3. ↑ Google onnitteli Yagi-antennin "isää" uudella doodlella . Kazakstanin totuus. Haettu 16. huhtikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 16. huhtikuuta 2017.

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat