អង់តែន Yagi-Uda និងវិធីសាស្រ្តរចនារបស់វា។

អង់តែន Yagi-Uda គឺជាអង់តែនតម្រង់ទិសដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការទំនាក់ទំនងតាមវិទ្យុ ដែលល្បីល្បាញដោយសារការទទួលបានខ្ពស់ ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ។ បង្កើតឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជប៉ុន Hidetsugu Yagi និង Shintaro Uda ក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1920 វាត្រូវបានអនុវត្តជាចម្បងនៅក្នុងវិស័យដូចជា ការទទួលទូរទស្សន៍ ការទំនាក់ទំនងតាមវិទ្យុ និងប្រព័ន្ធរ៉ាដា។ អត្ថបទនេះនឹងរៀបរាប់លម្អិតអំពីគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាន សមាសភាពរចនាសម្ព័ន្ធ និងវិធីសាស្រ្តរចនានៃអង់តែន Yagi-Uda ។

I. គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃអង់តែន Yagi-Uda

អង់តែន Yagi-Uda គឺជាអារេអង់តែនបញ្ចប់ភ្លើង ហើយគោលការណ៍ការងាររបស់វាគឺផ្អែកលើវិទ្យុសកម្ម និងការទទួលរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ វាសម្រេចបាននូវវិទ្យុសកម្មតាមទិសដៅតាមរយៈលំយោលដែលរៀបចំស្របគ្នាជាច្រើន (ជាធម្មតាកំណាត់ដែក)។ លំយោលទាំងនេះរួមបញ្ចូលធាតុសកម្មមួយ (ជាធម្មតាពាក់កណ្តាល - រលកឌីប៉ូល) និងធាតុអកម្មជាច្រើន (រួមទាំងឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង និងអ្នកដឹកនាំ) ។ ធាតុសកម្មត្រូវបានភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅនឹង feeder និងទទួលខុសត្រូវចំពោះការបញ្ជូនឬការទទួលរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច; ធាតុអកម្មមានអន្តរកម្មជាមួយធាតុសកម្មតាមរយៈការភ្ជាប់អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដើម្បីកែតម្រូវទិសដៅវិទ្យុសកម្មនៃរលកអេឡិចត្រូ។

ទិសដៅនៃអង់តែន Yagi-Uda ភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើការរៀបចំ និងប្រវែងនៃធាតុអកម្ម។ ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងមានទីតាំងនៅខាងក្រោយធាតុសកម្ម ដែលជាធម្មតាវែងជាងធាតុសកម្មបន្តិច ហើយត្រូវបានប្រើដើម្បីឆ្លុះបញ្ចាំងពីរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ដើម្បីបង្កើនវិទ្យុសកម្មទៅមុខនៃអង់តែន។ នាយកមានទីតាំងនៅពីមុខធាតុសកម្ម ដែលជាធម្មតាខ្លីជាងធាតុសកម្មបន្តិច ហើយត្រូវបានប្រើដើម្បីដឹកនាំរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកដើម្បីបង្កើនវិទ្យុសកម្មទៅមុខ។ ដោយការរចនាសមហេតុផលនៃប្រវែងនិងគម្លាតនៃការឆ្លុះបញ្ចាំងនិងនាយក, ខ្ពស់ - ទទួលបាននិងតូចចង្អៀត - ខ

លក្ខណៈនៃវិទ្យុសកម្មអេមអាចសម្រេចបាន។

II. សមាសភាពរចនាសម្ព័ន្ធនៃអង់តែន Yagi-Uda

រចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃអង់តែន Yagi-Uda រួមមានផ្នែកដូចខាងក្រោមៈ

ធាតុសកម្ម៖ ធាតុសកម្មគឺជាផ្នែកស្នូលនៃអង់តែន Yagi-Uda ដែលជាធម្មតាមានពាក់កណ្តាលរលក ឌីប៉ូល ដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការបញ្ជូន ឬការទទួលរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ វាត្រូវបានភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅនឹង feeder ហើយជាធម្មតាមានទីតាំងនៅកណ្តាលអង់តែន។

ចំណាំងផ្លាត៖ កញ្ចក់ឆ្លុះគឺស្ថិតនៅខាងក្រោយធាតុសកម្ម ជាធម្មតា 5% ទៅ 10% យូរជាងធាតុសកម្ម។ មុខងាររបស់វាគឺដើម្បីឆ្លុះបញ្ចាំងពីរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក កាត់បន្ថយវិទ្យុសកម្មថយក្រោយ និងពង្រឹងវិទ្យុសកម្មទៅមុខ។ ជាធម្មតាមានកញ្ចក់ឆ្លុះតែមួយប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងច្រើនក៏អាចត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីកែលម្អការដឹកនាំបន្ថែមទៀតផងដែរ។

នាយក៖ នាយកមានទីតាំងនៅពីមុខធាតុសកម្មជាធម្មតា 5% - 10% ខ្លីជាងធាតុសកម្ម។ តួនាទីរបស់វាគឺដើម្បីដឹកនាំរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក និងពង្រឹងបន្ថែមទៀតនូវវិទ្យុសកម្មទៅមុខ។ ចំនួនអ្នកដឹកនាំអាចត្រូវបានកែតម្រូវដោយយោងទៅតាមតម្រូវការទទួល និងទិសដៅនៃអង់តែន ដែលជាធម្មតាមានចាប់ពីលេខ 1 ដល់លេខ 10 ។

ប៊ូម៖ ប៊ូម ត្រូវបានប្រើដើម្បីជួសជុលធាតុសកម្ម ធាតុឆ្លុះបញ្ចាំង និងអ្នកដឹកនាំ ហើយជាធម្មតាជាដំបងវែងធ្វើពីលោហៈ ឬវត្ថុធាតុមិនមែនលោហធាតុ។ ការរចនានៃប៊ូមត្រូវពិចារណាពីកម្លាំងមេកានិច និងការចែកចាយទម្ងន់នៃអង់តែន

បន្ទាត់ចំណី៖ ខ្សែបន្ទាត់ចំណីត្រូវបានប្រើដើម្បីភ្ជាប់ធាតុសកម្មទៅនឹងឧបករណ៍បញ្ជូន ឬអ្នកទទួល ជាធម្មតាខ្សែ coaxial ឬគូរមួល។ impedance នៃបន្ទាត់មតិព័ត៌មានត្រូវផ្គូផ្គងនឹង impedance នៃធាតុសកម្ម ដើម្បីកាត់បន្ថយការឆ្លុះបញ្ចាំង និងការបាត់បង់សញ្ញា។

III. វិធីសាស្រ្តរចនានៃអង់តែន Yagi-Uda

នៅពេលរចនាអង់តែន Yagi-Uda ប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាច្រើនចាំបាច់ត្រូវយកមកពិចារណា រួមទាំងប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ ការទទួលបាន ទិសដៅ និងការផ្គូផ្គង impedance ។ ខាងក្រោម​នេះ​ជា​ជំហាន​មូលដ្ឋាន​សម្រាប់​ការ​រចនា​អង់តែន Yagi-Uda៖

កំណត់ប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ៖ ជាដំបូង ចាំបាច់ត្រូវកំណត់ជួរប្រេកង់ប្រតិបត្តិការរបស់អង់តែន។ ទំហំនៃអង់តែន Yagi-Uda ត្រូវបានទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ; ប្រេកង់កាន់តែខ្ពស់ ទំហំអង់តែនកាន់តែតូច។ ជាទូទៅ ជួរប្រេកង់ប្រតិបត្តិការរបស់អង់តែន Yagi-Uda គឺចាប់ពីរាប់សិប MHz ទៅជាច្រើន GHz ។

ជ្រើសរើសប្រភេទនៃធាតុសកម្ម៖ ធាតុសកម្មជាធម្មតាគឺពាក់កណ្តាល - រលកឌីប៉ូល ហើយប្រវែងរបស់វាគឺប្រហែលពាក់កណ្តាលនៃប្រវែងរលកប្រតិបត្តិការ។ ប្រវែងនៃពាក់កណ្តាល - រលក dipole អាចត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្តដូចខាងក្រោម:

(ដែល L គឺជាប្រវែងនៃលំយោល ហើយ λ គឺជាប្រវែងរលកប្រតិបត្តិការ។ 0.95 គឺជាមេគុណខ្លី។)

រចនាឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង និងអ្នកដឹកនាំ៖ ជាធម្មតាប្រវែងនៃកញ្ចក់ឆ្លុះគឺ 5% - 10% វែងជាងធាតុសកម្ម ហើយប្រវែងនៃអ្នកដឹកនាំជាធម្មតាគឺ 5% - 10% ខ្លីជាងធាតុសកម្ម។ ចម្ងាយរវាងធាតុឆ្លុះបញ្ចាំងនិងធាតុសកម្មជាធម្មតាគឺ 0.15 - 0.25 រលកចម្ងាយហើយចម្ងាយរវាងអ្នកដឹកនាំនិងធាតុសកម្មជាធម្មតាគឺ 0.1 - 0.15 រលក។ ប្រវែង និងគម្លាតជាក់លាក់អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរតាមរយៈកម្មវិធីក្លែងធ្វើ ឬរូបមន្តជាក់ស្តែង។

កំណត់ចំនួននាយក៖ ចំនួននាយកប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ទៅលើការទទួលបាន និងទិសដៅនៃអង់តែន។ អ្នកដឹកនាំកាន់តែច្រើន ការទទួលបានអង់តែនកាន់តែខ្ពស់ និងទទឹងធ្នឹមកាន់តែតូច។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយចំនួនអ្នកដឹកនាំច្រើនពេកនឹងបង្កើនភាពស្មុគស្មាញនិងទំហំនៃអង់តែន។ ជាធម្មតាចំនួននាយកមានចាប់ពី 1 ដល់ 10 ហើយចំនួនជាក់លាក់ត្រូវថ្លឹងថ្លែងតាមតម្រូវការកម្មវិធី

ការផ្គូផ្គង Impedance: impedance នៃធាតុសកម្មជាធម្មតាគឺ 50Ω ឬ 75Ω ដែលត្រូវការផ្គូផ្គង impedance របស់ feeder ។ ការផ្គូផ្គង Impedance អាចសម្រេចបានដោយការកែតម្រូវប្រវែង និងអង្កត់ផ្ចិតនៃធាតុសកម្ម ឬប្រើបណ្តាញផ្គូផ្គង impedance ។

ការក្លែងធ្វើ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាព៖ បន្ទាប់ពីការរចនាត្រូវបានបញ្ចប់ កម្មវិធីក្លែងធ្វើអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (ដូចជា HFSS, CST ជាដើម) អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីក្លែងធ្វើអង់តែន ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ដំណើរការរបស់វា។ ការកើនឡើង ការដឹកនាំ និងការផ្គូផ្គង impedance នៃអង់តែនអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរដោយការលៃតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រដូចជាប្រវែង និងគម្លាតនៃលំយោល។

ការផលិត និងការធ្វើតេស្ត៖ អង់តែនគំរូមួយត្រូវបានប្រឌិតឡើងតាមលទ្ធផលនៃការរចនា ហើយត្រូវបានសាកល្បងដោយប្រើឧបករណ៍ដូចជា ឧបករណ៍វិភាគបណ្តាញ និងឧបករណ៍វិភាគវិសាលគម ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ដំណើរការជាក់ស្តែងនៃអង់តែន។ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបន្ថែមទៀតត្រូវបានអនុវត្តយោងទៅតាមលទ្ធផលតេស្ត។

IV. គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃអង់តែន Yagi-Uda

គុណសម្បត្តិ

· ទទួលបានខ្ពស់៖ អង់តែន Yagi-Uda មានការកើនឡើងខ្ពស់ ជាធម្មតា 10 - 20dBi ដែលសមរម្យសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងចម្ងាយឆ្ងាយ។

· ទិសដៅខ្លាំង៖ អង់តែន Yagi-Uda មានទទឹងធ្នឹមតូចចង្អៀត និងទិសដៅខ្លាំង ដែលអាចកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែកយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។

· រចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ៖ រចនាសម្ព័ន្ធនៃអង់តែន Yagi-Uda មានលក្ខណៈសាមញ្ញ ដែលធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលក្នុងការប្រឌិត និងថែទាំ។

· តម្លៃទាប៖ តម្លៃសម្ភារៈនៃអង់តែន Yagi-Uda មានកម្រិតទាប ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីខ្នាតធំ។

គុណវិបត្តិ៖

· កម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀត៖ កម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែន Yagi-Uda គឺតូចចង្អៀត ដែលជាធម្មតាមាន 5% - 10% នៃប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ ដូច្នេះវាមិនស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីអ៊ីនធឺណិតទេ។

· ទំហំធំ៖ ទំហំនៃអង់តែន Yagi-Uda គឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ។ អង់តែននៅក្នុងប្រេកង់ទាបមានទំហំធំ ដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានកន្លែងទំនេរមានកំណត់។

ទិសដៅថេរ៖ ទិសដៅនៃអង់តែន Yagi-Uda ត្រូវបានជួសជុល ហើយត្រូវកែតម្រូវដោយដៃ ដូច្នេះវាមិនស័ក្តិសមសម្រាប់សេណារីយ៉ូដែលទិសដៅត្រូវផ្លាស់ប្តូរញឹកញាប់នោះទេ។

V. កម្មវិធីនៃអង់តែន Yagi-Uda

អង់តែន Yagi-Uda ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យខាងក្រោម៖

· ការទទួលទូរទស្សន៍៖ អង់តែន Yagi-Uda គឺជាទម្រង់ទូទៅនៃអង់តែនទទួលទូរទស្សន៍ ដែលប្រើសម្រាប់ទទួលសញ្ញាទូរទស្សន៍លើដី។

· ការទំនាក់ទំនងតាមវិទ្យុ៖ អង់តែន Yagi-Uda ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងដូចជា វិទ្យុស្ម័គ្រចិត្ត ស្ថានីយ៍ផ្សាយ និងបណ្តាញក្នុងតំបន់ឥតខ្សែ។

· ប្រព័ន្ធរ៉ាដា៖ អង់តែន Yagi-Uda ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការរកឃើញគោលដៅ និងការតាមដាននៅក្នុងប្រព័ន្ធរ៉ាដា។

ការទំនាក់ទំនងតាមផ្កាយរណប៖ អង់តែន Yagi-Uda ត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលសញ្ញាទូរទស្សន៍ផ្កាយរណប និងសញ្ញាទំនាក់ទំនងផ្កាយរណប។

VI. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

អង់តែន Yagi-Uda គឺជាអង់តែនតម្រង់ទិសបុរាណ ជាមួយនឹងលក្ខណៈនៃការទទួលបានខ្ពស់ ទិសដៅខ្លាំង និងរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ។ ដំណើរការវិទ្យុសកម្មដ៏ល្អឥតខ្ចោះអាចសម្រេចបានដោយការរចនាសមហេតុផលនូវប្រវែង និងគម្លាតនៃធាតុសកម្ម ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង និងអ្នកដឹកនាំ។ ទោះបីជាអង់តែន Yagi-Uda មានគុណវិបត្តិដូចជាកម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀត និងទំហំធំក៏ដោយ កម្មវិធីធំទូលាយរបស់វានៅក្នុងវិស័យដូចជា ការទទួលទូរទស្សន៍ ការទំនាក់ទំនងតាមវិទ្យុ និងប្រព័ន្ធរ៉ាដាបង្ហាញពីសារៈសំខាន់ និងការអនុវត្តជាក់ស្តែងរបស់វា។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ការរចនា និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃអង់តែន Yagi-Uda កាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព និងត្រឹមត្រូវ ហើយវានឹងនៅតែដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងវិស័យទំនាក់ទំនងឥតខ្សែនាពេលអនាគត។