யாகி-உடா ஆண்டெனா மற்றும் அதன் வடிவமைப்பு முறை

யாகி-உடா ஆண்டெனா என்பது வானொலி தகவல்தொடர்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு திசை ஆண்டெனா ஆகும், அதன் உயர் ஆதாயம், வலுவான வழிகாட்டுதல் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான அமைப்பு ஆகியவற்றிற்கு பெயர் பெற்றது. 1920 களில் ஜப்பானிய விஞ்ஞானிகளான ஹிடெட்சுகு யாகி மற்றும் ஷிண்டாரோ உடா ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, இது முக்கியமாக தொலைக்காட்சி வரவேற்பு, வானொலி தொடர்பு மற்றும் ரேடார் அமைப்புகள் போன்ற துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் அடிப்படைக் கொள்கைகள், கட்டமைப்பு அமைப்பு மற்றும் வடிவமைப்பு முறைகள் பற்றி இந்தக் கட்டுரை விரிவாகக் கூறுகிறது.

I. யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்

யாகி-உடா ஆண்டெனா ஒரு எண்ட்-ஃபயர் ஆண்டெனா வரிசையாகும், மேலும் அதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கையானது மின்காந்த அலைகளின் கதிர்வீச்சு மற்றும் வரவேற்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இது பல இணையான - ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட ஆஸிலேட்டர்கள் (பொதுவாக உலோக கம்பிகள்) மூலம் திசைக் கதிர்வீச்சை அடைகிறது. இந்த ஆஸிலேட்டர்களில் ஒரு செயலில் உள்ள உறுப்பு (பொதுவாக ஒரு அரை - அலை இருமுனை) மற்றும் பல செயலற்ற கூறுகள் (பிரதிபலிப்பான்கள் மற்றும் இயக்குநர்கள் உட்பட) அடங்கும். செயலில் உள்ள உறுப்பு நேரடியாக ஊட்டியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் மின்காந்த அலைகளின் பரிமாற்றம் அல்லது வரவேற்புக்கு பொறுப்பாகும்; செயலற்ற கூறுகள் மின்காந்த அலைகளின் கதிர்வீச்சு திசையை சரிசெய்ய மின்காந்த இணைப்பு மூலம் செயலில் உள்ள உறுப்புடன் தொடர்பு கொள்கின்றன.

யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் இயக்கம் முக்கியமாக செயலற்ற கூறுகளின் ஏற்பாடு மற்றும் நீளத்தைப் பொறுத்தது. பிரதிபலிப்பான் செயலில் உள்ள உறுப்புக்கு பின்னால் அமைந்துள்ளது, பொதுவாக செயலில் உள்ள உறுப்புகளை விட சற்று நீளமானது, மேலும் ஆண்டெனாவின் முன்னோக்கி கதிர்வீச்சை அதிகரிக்க மின்காந்த அலைகளை பிரதிபலிக்கப் பயன்படுகிறது. இயக்குநரானது செயலில் உள்ள உறுப்புக்கு முன்னால் அமைந்துள்ளது, பொதுவாக செயலில் உள்ள உறுப்பை விட சற்று குறைவாக இருக்கும், மேலும் முன்னோக்கி கதிர்வீச்சை மேலும் அதிகரிக்க மின்காந்த அலைகளை வழிநடத்த பயன்படுகிறது. பிரதிபலிப்பான் மற்றும் இயக்குனரின் நீளம் மற்றும் இடைவெளியை நியாயமான முறையில் வடிவமைப்பதன் மூலம், உயர் - ஆதாயம் மற்றும் குறுகிய - b

ஈம் கதிர்வீச்சு பண்புகளை அடைய முடியும்.

II. யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் கட்டமைப்பு அமைப்பு

யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் அடிப்படை அமைப்பு பின்வரும் பகுதிகளை உள்ளடக்கியது:

செயலில் உள்ள உறுப்பு: செயலில் உள்ள உறுப்பு யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் முக்கிய பகுதியாகும், பொதுவாக ஒரு அரை-அலை இருமுனை, மின்காந்த அலைகளின் பரிமாற்றம் அல்லது வரவேற்புக்கு பொறுப்பாகும். இது நேரடியாக ஊட்டியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பொதுவாக ஆண்டெனாவின் மையத்தில் அமைந்துள்ளது.

பிரதிபலிப்பான்: செயலில் உள்ள உறுப்புக்கு பின்னால் பிரதிபலிப்பான் அமைந்துள்ளது, பொதுவாக செயலில் உள்ள உறுப்புகளை விட 5% - 10% நீளமாக இருக்கும். மின்காந்த அலைகளை பிரதிபலிப்பதும், பின்தங்கிய கதிர்வீச்சைக் குறைப்பதும், முன்னோக்கி கதிர்வீச்சை மேம்படுத்துவதும் இதன் செயல்பாடு ஆகும். பொதுவாக ஒரே ஒரு பிரதிபலிப்பான் உள்ளது, ஆனால் பல பிரதிபலிப்பான்கள் மேலும் திசையை மேம்படுத்த வடிவமைக்கப்படலாம்.

இயக்குனர்: இயக்குநரானது செயலில் உள்ள உறுப்புக்கு முன்னால் அமைந்துள்ளது, பொதுவாக செயலில் உள்ள உறுப்பை விட 5% - 10% குறைவாக இருக்கும். மின்காந்த அலைகளை வழிநடத்துவது மற்றும் முன்னோக்கி கதிர்வீச்சை மேலும் மேம்படுத்துவது இதன் பங்கு. பொதுவாக 1 முதல் 10 வரையிலான ஆண்டெனாவின் ஆதாயம் மற்றும் வழிகாட்டுதல் தேவைகளுக்கு ஏற்ப இயக்குநர்களின் எண்ணிக்கையை சரிசெய்யலாம்.

ஏற்றம்: செயலில் உள்ள உறுப்பு, பிரதிபலிப்பான் மற்றும் இயக்குனரை சரிசெய்ய ஏற்றம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் இது பொதுவாக உலோகம் அல்லது உலோகம் அல்லாத பொருட்களால் செய்யப்பட்ட நீண்ட தடியாகும். ஏற்றத்தின் வடிவமைப்பு ஆண்டெனாவின் இயந்திர வலிமை மற்றும் எடை விநியோகத்தை கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்

ஃபீட் லைன்: ஃபீட் லைன் செயலில் உள்ள உறுப்பை டிரான்ஸ்மிட்டர் அல்லது ரிசீவருடன் இணைக்கப் பயன்படுகிறது, பொதுவாக ஒரு கோஆக்சியல் கேபிள் அல்லது முறுக்கப்பட்ட ஜோடி. சிக்னல் பிரதிபலிப்பு மற்றும் இழப்பைக் குறைக்க, ஊட்டக் கோட்டின் மின்மறுப்பு செயலில் உள்ள உறுப்புகளின் மின்மறுப்புடன் பொருந்த வேண்டும்.

III. யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் வடிவமைப்பு முறை

Yagi-Uda ஆண்டெனாவை வடிவமைக்கும் போது, ​​இயக்க அதிர்வெண், ஆதாயம், இயக்கம் மற்றும் மின்மறுப்பு பொருத்தம் உள்ளிட்ட பல அளவுருக்கள் பரிசீலிக்கப்பட வேண்டும். யாகி-உடா ஆண்டெனாவை வடிவமைப்பதற்கான அடிப்படை படிகள் பின்வருமாறு:

இயக்க அதிர்வெண்ணைத் தீர்மானிக்கவும்: முதலில், ஆண்டெனாவின் இயக்க அதிர்வெண் வரம்பை தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம். Yagi-Uda ஆண்டெனாவின் அளவு இயக்க அதிர்வெண்ணுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது; அதிக அதிர்வெண், ஆண்டெனாவின் அளவு சிறியது. பொதுவாக, Yagi-Uda ஆண்டெனாவின் இயக்க அதிர்வெண் வரம்பு பல பத்து MHz முதல் பல GHz வரை இருக்கும்.

செயலில் உள்ள உறுப்பு வகையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்: செயலில் உள்ள உறுப்பு பொதுவாக ஒரு அரை - அலை இருமுனை, மற்றும் அதன் நீளம் இயக்க அலைநீளத்தின் தோராயமாக பாதி ஆகும். அரை-அலை இருமுனையின் நீளத்தை பின்வரும் சூத்திரத்தால் கணக்கிடலாம்:

(எல் என்பது ஆஸிலேட்டரின் நீளம் மற்றும் λ என்பது இயக்க அலைநீளம். 0.95 என்பது சுருக்க குணகம்.)

பிரதிபலிப்பான் மற்றும் இயக்குனரை வடிவமைக்கவும்: பிரதிபலிப்பாளரின் நீளம் பொதுவாக செயலில் உள்ள உறுப்புகளை விட 5% - 10% நீளமாக இருக்கும், மேலும் இயக்குனரின் நீளம் பொதுவாக செயலில் உள்ள உறுப்புகளை விட 5% - 10% குறைவாக இருக்கும். பிரதிபலிப்பான் மற்றும் செயலில் உள்ள உறுப்பு இடையே உள்ள தூரம் பொதுவாக 0.15 - 0.25 அலைநீளங்கள், மற்றும் இயக்குனருக்கும் செயலில் உள்ள உறுப்புக்கும் இடையே உள்ள தூரம் பொதுவாக 0.1 - 0.15 அலைநீளங்கள் ஆகும். உருவகப்படுத்துதல் மென்பொருள் அல்லது அனுபவ சூத்திரங்கள் மூலம் குறிப்பிட்ட நீளம் மற்றும் இடைவெளியை மேம்படுத்தலாம்.

இயக்குநர்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிக்கவும்: இயக்குநர்களின் எண்ணிக்கை ஆண்டெனாவின் ஆதாயத்தையும் இயக்கத்தையும் நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. அதிக இயக்குநர்கள் இருப்பதால், ஆண்டெனாவின் அதிக ஆதாயம் மற்றும் பீம் அகலம் குறுகியது. இருப்பினும், அதிக எண்ணிக்கையிலான இயக்குநர்கள் ஆண்டெனாவின் சிக்கலான தன்மையையும் அளவையும் அதிகரிக்கும். வழக்கமாக, இயக்குநர்களின் எண்ணிக்கை 1 முதல் 10 வரை இருக்கும், மேலும் குறிப்பிட்ட எண்ணை பயன்பாட்டுத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப எடைபோட வேண்டும்.

மின்மறுப்பு பொருத்தம்: செயலில் உள்ள உறுப்புகளின் மின்மறுப்பு பொதுவாக 50Ω அல்லது 75Ω ஆகும், இது ஊட்டியின் மின்மறுப்புடன் பொருந்த வேண்டும். செயலில் உள்ள தனிமத்தின் நீளம் மற்றும் விட்டத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் அல்லது மின்மறுப்பு பொருத்தம் பிணையத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் மின்மறுப்பு பொருத்தத்தை அடைய முடியும்.

உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் மேம்படுத்துதல்: வடிவமைப்பு முடிந்ததும், அதன் செயல்திறனைச் சரிபார்க்க ஆண்டெனாவை உருவகப்படுத்த மின்காந்த உருவகப்படுத்துதல் மென்பொருள் (HFSS, CST போன்றவை) பயன்படுத்தப்படலாம். ஆன்டெனாவின் ஆதாயம், வழிநடத்துதல் மற்றும் மின்மறுப்பு பொருத்தம் ஆகியவை ஆஸிலேட்டர்களின் நீளம் மற்றும் இடைவெளி போன்ற அளவுருக்களை சரிசெய்வதன் மூலம் மேம்படுத்தப்படும்.

ஃபேப்ரிகேஷன் மற்றும் சோதனை: ஒரு முன்மாதிரி ஆண்டெனா வடிவமைப்பு முடிவுகளின்படி புனையப்படுகிறது, மேலும் ஆன்டெனாவின் உண்மையான செயல்திறனை சரிபார்க்க நெட்வொர்க் பகுப்பாய்வி மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரம் பகுப்பாய்வி போன்ற உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தி சோதிக்கப்படுகிறது. சோதனை முடிவுகளின்படி மேலும் தேர்வுமுறை மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

IV. யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

நன்மைகள்

· அதிக ஆதாயம்: Yagi-Uda ஆண்டெனா ஒப்பீட்டளவில் அதிக ஆதாயத்தைக் கொண்டுள்ளது, பொதுவாக 10 - 20dBi, இது நீண்ட தூர தொடர்புக்கு ஏற்றது.

· வலுவான வழிகாட்டுதல்: யாகி-உடா ஆண்டெனா ஒரு குறுகிய பீம் அகலம் மற்றும் வலுவான இயக்கம் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இது குறுக்கீட்டைக் குறைக்கும்.

· எளிய அமைப்பு: யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் அமைப்பு ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது, இது தயாரிப்பதையும் பராமரிப்பதையும் எளிதாக்குகிறது.

· குறைந்த விலை: Yagi-Uda ஆண்டெனாவின் பொருள் விலை குறைவாக உள்ளது, இது பெரிய அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

தீமைகள்:

· குறுகிய அலைவரிசை: Yagi-Uda ஆண்டெனாவின் அலைவரிசை ஒப்பீட்டளவில் குறுகியது, பொதுவாக இயக்க அதிர்வெண்ணில் 5% - 10%, எனவே இது பிராட்பேண்ட் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது அல்ல.

· பெரிய அளவு: Yagi-Uda ஆண்டெனாவின் அளவு இயக்க அதிர்வெண்ணுக்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் உள்ளது. குறைந்த அதிர்வெண் இசைக்குழுவில் உள்ள ஆண்டெனாக்கள் பெரிய அளவைக் கொண்டிருக்கின்றன, இது வரையறுக்கப்பட்ட இடத்துடன் பயன்பாடுகளுக்குப் பொருந்தாது.

நிலையான திசை: யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் வழிகாட்டுதல் நிலையானது, மேலும் இது கைமுறையாக சரிசெய்யப்பட வேண்டும், எனவே திசையை அடிக்கடி மாற்ற வேண்டிய சூழ்நிலைகளுக்கு இது பொருந்தாது.

V. யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் பயன்பாடுகள்

Yagi-Uda ஆண்டெனா பின்வரும் துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

· தொலைக்காட்சி வரவேற்பு: யாகி-உடா ஆண்டெனா என்பது டெரஸ்ட்ரியல் தொலைக்காட்சி சிக்னல்களைப் பெறப் பயன்படும் தொலைக்காட்சி பெறும் ஆண்டெனாவின் பொதுவான வடிவமாகும்.

· வானொலி தொடர்பு: யாகி-உடா ஆண்டெனா அமெச்சூர் ரேடியோ, ஒளிபரப்பு நிலையங்கள் மற்றும் வயர்லெஸ் லோக்கல் ஏரியா நெட்வொர்க்குகள் போன்ற தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

· ரேடார் அமைப்புகள்: யாகி-உடா ஆண்டெனா இலக்கு கண்டறிதல் மற்றும் ரேடார் அமைப்புகளில் கண்காணிப்பதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

செயற்கைக்கோள் தொடர்பு: யாகி-உடா ஆண்டெனா செயற்கைக்கோள் தொலைக்காட்சி சமிக்ஞைகள் மற்றும் செயற்கைக்கோள் தொடர்பு சமிக்ஞைகளைப் பெற பயன்படுகிறது.

VI. முடிவுரை

யாகி-உடா ஆண்டெனா என்பது ஒரு உன்னதமான திசை ஆண்டெனா ஆகும், இது அதிக லாபம், வலுவான இயக்கம் மற்றும் எளிமையான அமைப்பு ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. செயலில் உள்ள உறுப்பு, பிரதிபலிப்பான் மற்றும் இயக்குனரின் நீளம் மற்றும் இடைவெளியை நியாயமான முறையில் வடிவமைப்பதன் மூலம் சிறந்த கதிர்வீச்சு செயல்திறனை அடைய முடியும். Yagi-Uda ஆண்டெனா குறுகிய அலைவரிசை மற்றும் பெரிய அளவு போன்ற குறைபாடுகளைக் கொண்டிருந்தாலும், தொலைக்காட்சி வரவேற்பு, வானொலி தொடர்பு மற்றும் ரேடார் அமைப்புகள் போன்ற துறைகளில் அதன் பரந்த பயன்பாடு அதன் முக்கியத்துவத்தையும் நடைமுறைத்தன்மையையும் நிரூபிக்கிறது. மின்காந்த உருவகப்படுத்துதல் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், யாகி-உடா ஆண்டெனாவின் வடிவமைப்பு மற்றும் மேம்படுத்தல் மிகவும் திறமையாகவும் துல்லியமாகவும் மாறியுள்ளது, மேலும் இது எதிர்காலத்தில் வயர்லெஸ் தகவல்தொடர்பு துறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும்.