Yagi-Uda Antennae et Design Methodo
Yagi-Uda Antenna est antenna directionalis late in communicatione radiophonica adhibita, alta quaestu clarus, directiva fortis, et structura relative simplex. Hidetsugu Yagi et Shintaro Uda in annis 1920 a physicis Iaponicae inventa, maxime in campis ut receptio televisionis, communicationis radiophonicae et systemata radar applicatur. Hic articulus elaborabit in principiis fundamentalibus, compositionibus structuralibus, et modis excogitandis antennae Yagi-Uda.
I. Principia fundamentalia Yagi-Uda Antenna
Antennae Yagi-Uda antenna ignis finis est, cuius principium operandi fundatur in undis radiorum et receptio electromagneticorum. Radiationem directionalem consequitur per plures parallelos - oscillatores compositos (solent virgas metallicas). Hi oscillatores unum elementum activum (typice dimidiatum dipole) et multa passiva elementa (inclusa ponderibus et moderatoribus) comprehendunt. Activum elementum directe cohaeret cum pascente et responsabilis est ad transmissionem vel receptionem fluctuum electromagneticorum; elementa passiva penitus cum elemento activo per copulationem electromagneticam ad directionem electromagneticorum fluctuum radialem accommodandam.
Directio antennae Yagi-Uda maxime pendet a dispositione et longitudine elementorum passivorum. Reflexor sita est post elementum activum, plerumque paulo longiore quam elementum activum, et ad undas electromagneticas reflectere adhibetur, ut antennae radialem anteriorem augeant. Moderator est ante elementum activum, plerumque paulo breviore quam elementum activum, et electro fluctus ducere adhibetur ut radiorum anteriorum ulteriorem augeat. Rationabiliter designans longitudinem et spatium ponderis et directoris, altum lucrum et angustum - b
radiorum notae eara obtineri possunt.
II. Compositio structuralis antennae Yagi-Uda
Antenna fundamentalis structura Yagi-Uda includit partes sequentes:
Elementum activum: elementum activum est nucleus antennae Yagi-Uda, fere dimidia unda dipole, responsalis transmissionis vel receptionis fluctuum electromagneticorum. Directe cohaeret cum nutriens et in medio antennae collocari solet.
Reflector: Meditor sita est post elementum activum, plerumque 5%-10% longiorem quam elementum activum. Munus eius est fluctus electromagneticos reflectere, radium retrorsum reducere, et deinceps radialem augere. Solet unus tantum ponderor, sed plures reflectores etiam designari possunt ad ulteriorem directivam meliorem partem.
Director: Moderator ante elementum activum collocatur, plerumque 5%-10% quam elementum activum brevius. Munus eius est undas electromagneticae dirigere et porro radiorum deinceps augere. Numerus moderatorum accommodari potest secundum quaesita et directiva requisita antennae, plerumque ab 1 ad 10 discurrentes.
BUTIO: BUTIO figere elementum activum, ponderi et directoris adhibetur, ac plerumque longa virga facta ex metallis vel non metallicis. Consilium BUTIO considerare debet vim mechanicam et pondus antennae distributio
Pasce Lineam: Linea feed us ad elementum activum cum transmittente seu recipiente coniungere, fere coaxial funem vel contortum. Impedimentum lineae pascuae necesse est ut elementi activi impedimento respondeat ad reflexionem et detrimentum insignem reducendam.
III. Design Method of the Yagi-Uda Antenna
Cum antennae Yagi-Uda cogitans, plures parametri considerari debent, inclusa frequentia operativa, lucrum, directivity et impedimentum adaptationis. Hi sunt gradus fundamentales ad antennas Yagi-Uda designandas;
Determinare frequentiam operantem: Primum, oportet determinare frequentiam operantem antennae range. Magnitudo Yagi-Uda antennae ad frequentiam operantem propinqua est; superior frequentia, antennae magnitudine minores. Fere, antennarum Yagi-Uda frequentia operativa est ex pluribus decem MHz ad plures GHz.
Activae elementi genus elige: elementum activum fere dimidium - fluctus dipole est, et eius longitudo est fere dimidia pars aequalitatis operantis. Longitudo dimidii dipole unda hac formula computari potest;
ubi L est longitudo oscillatoris et λ est fluctuatio operans. 0,95 abbreviatio coefficiens est.
Designa- torem et directorem: Longitudo ponderis plerumque 5%-10% longior quam elementum activum, et longitudo directoris plerumque 5%-10% brevior quam elementi activi. Distantia inter reflectorem et elementum activum fere 0.15 - 0,25 aequalitatum est, et distantia inter elementum activum directum plerumque 0.1 - 0,15 aequalitates. Species specifica longitudinis et spatii per simulationem programmatum vel empiricas formulas optimizari potest.
Numerum moderatorum determinare: numerus moderatorum lucrum et directum antennae directe afficit. Quo plures moderatores sunt, antennae quaestus altior et trabes latitudinis angustiores. Sed nimia moderatorum multitudo antennae multiplicitatem et magnitudinem augebit. Solet numerus moderatorum vagatur ab 1 ad 10 et numerus specificus ponderandus est secundum applicationem requisitorum
Impedimentum adaptatio: Impedimentum elementi activi plerumque 50Ω vel 75Ω, quod indiget ad impedimentum pascentis aequare. Impedimentum adaptatio perfici potest componendo longitudinis et diametri elementi activi vel impedimenti adaptando ornatum.
Simulatio et optimization: Finito consilio, programmatio electromagnetica simulationis (ut HFSS, CST, etc.) simulari potest antennae ad eius effectus comprobandam. Lucrum, directivum et impedimentum antennae adaptatio optimized parametris componendis uti longitudo et spatium oscillatorum possunt.
Fabricatio et probatio: Antenna prototypum secundum eventum designationis fictum est, et probata utens instrumento ut retis analyser et spectrum analyser ad comprobandum ipsam antennae observantiam. Optimization praeterea exercetur secundum experimentum proventuum.
IV. Commoda et Incommoda Yagi-Uda Antenna
commoda
· Maximum lucrum: Yagi-Uda antenna magnum lucrum relative habet, plerumque 10 - 20dBi, quod ad longam distantiam communicationem apta est.
Fortis directio: Antenna Yagi-Uda angustam trabem latitudinem habet et directivitatem validam, quae impedimentum reducere efficaciter potest.
Simplex structura: Antennae structura Yagi-Uda respective simplex est, eam facile fabricare et conservare facit.
· Sumptus humilis: Materia sumptus antennae Yagi-Uda humilis est, aptas ad magnas applicationes faciens.
Incommoda:
· Sedem angustam: Sed antennae Yagi-Uda latitudo relative angusta est, plerumque 5%-10% frequentiae operantis, ideo ad applicationes dilatationes non apta est.
Magnitudo magna: Antennae Yagi-Uda magnitudo inverse proportionalis ad frequentiam operantem. Antennae in humili - frequentia cohortis magnam habent magnitudinem, quae non apta est applicationibus cum spatio limitato.
Directio certa: directio antennae Yagi-Uda fixa est, eaque manually adaptanda eget, ideo non convenit missionibus ubi directio frequenter mutari debet.
V. Applications Yagi-Uda Antennae
Antenna Yagi-Uda late in hisce agris usurpatur;
· Receptio televisifica: Antenna Yagi-Uda est forma communis antennae televisificae recipiendae, signa televisifica terrestria accipienda adhibita.
Communicatio radiophonica ·: Antenna Yagi-Uda in systematibus communicationis adhibetur ut amateur radiophonicus, emissiones emittentes et retiacula locorum wireless localium.
· Radar systemata: Antenna Yagi-Uda ad detectionem scopum adhibita et vestigia in systemata radar.
Communicatio satellitum: Antenna Yagi-Uda adhibetur ut satellites televisificis significationibus et significationibus communicationis satellites acciperent.
VI. conclusio
Antenna Yagi-Uda est classica antenna directionalis cum notis magni quaestus, directivae fortis et simplicis structurae. Praeclara radiorum effectus perfici potest ratione longitudinis et spatii temporis activorum elementi, ponderis et directoris designans. Etsi antenna Yagi-Uda incommoda habet tam angustam latitudinem et magnam magnitudinem, eius late applicatio in campis, ut receptio televisionis, communicationis radiophonicae, et systemata radar suum momentum et prudentiam probat. Cum progressu technologiae simulationis electromagneticae, consilium et optimae Yagi-Uda antennae efficaciores et accuratiores factae sunt, et adhuc in agro wireless communicationis in futuro magnum munus aget.
