Yagi-Antennendesign-Formel:Verständnis ihrer parasitären Elemente und mehr!

Eine Antenne ist ein Gerät zum Senden oder Empfangen elektronischer Signale. Alle Geräte, die Frequenzstrahlung verwenden, verwenden Antennen. Wir haben sehr viele verschiedene Arten von Antennen. Zum Beispiel die Richtantenne, die Rundstrahlantenne, die Schlitzantenne und die Yagi-Uda-Antenne. Wir werden in diesem Artikel mehr über die Designformel für Yagi-Antennen diskutieren. Dieser Artikel wird Ihnen helfen, die Funktionsweise der Antenne zu verstehen und genau zu erfahren, wie Sie eine für sich selbst entwerfen können.

Was ist eine Yagi-Antenne?

Eine Yagi-Uda-Antenne ist eine halbkugelförmige Antenne, aber wie viele andere auch für die Übertragung von FM-Signalen ausgelegt. Die Genies hinter dieser Form der Antenne sind Shintaro Uda und der Freund Hidetsugu Yagi. Daher der Name Yagi Uda Antenne.

Eine Yagi Uda ist für FM-Signale geeignet, da sie über große Entfernungen einfangen und senden kann. Diese Übertragungsdistanz kann bei einer HF-Leistung von 1 W bis zu 5 km lang sein. Die Yagi-Antenne ist im Gegensatz zu anderen Antennen kleiner. Infolgedessen ist seine Verstärkungsfähigkeit tiefgreifend.

Außerdem besteht es nur aus einer Gruppe von Stäbchen, die als parasitäre Elemente bezeichnet werden. Diese parasitären Elemente stellen die Effizienz der Antenne sicher. Und die Elemente beinhalten das Reflektorelement, einzelne oder mehrere Richtungselemente und das Dipolelement.

Die Anordnung dieser Elemente muss genau sein, da sie dazu beitragen, der Antenne ein Richtmuster zu verleihen, das der einzelnen Antenne oft fehlt.

(eine Yagi-Uda-Antenne in der Nähe einer Satellitenschüssel .)

Yagi-Antennendesignformel

Bei der Konstruktion des Antennentyps Yagi Uda sollten bestimmte physikalische Parameter berücksichtigt werden. Insbesondere die Länge und der Abstand dieser Antennenstäbe sollten unsere oberste Priorität bei der Antennenkonstruktion sein.

Die Yagi-Antenne kann je nach Spezifikation des Designers verschiedene Frequenzsignale sammeln. Darüber hinaus können wir eine Antenne für eine bestimmte Frequenz entwerfen, indem wir in Wellenlängen gemessene Längen und Abstände verwenden. Darüber hinaus bestimmt die zu verwendende Frequenz die Größe und die Bandbreitenbeschränkung, die wir verwenden werden.

(eine gut gestaltete Antenne )

Der Reflektor.

Oft finden wir den Reflektor hinter den beiden anderen Elementen. Es ist in der Regel 5 Prozent länger als das aktive, angetriebene Element. Bemerkenswerterweise ist zwischen 0,1⋋ und 0,25⋋ der Abstand, den wir zwischen dem angetriebenen Element und dem Reflektor haben können. Jeder Abstand außerhalb dieser Grenze wird die Signalstärke stören. Darüber hinaus kann dieser Abstand manchmal vom Verhältnis von Frequenz zu Bandbreite und den Spezifikationen des Nebenkeulenmusters abhängen.

Die Bandbreite, DB der Verstärkung, Speiseimpedanz und Front-to-Back-Verhältnisse sind wesentliche Spezifikationen, die wir bei der Entwicklung einer Yagi-Antenne berücksichtigen. Dies können auch die Eingabewerte im Yagi-Antennenrechner sein.

Der Dipol.

In der Mitte des angetriebenen Elements befindet sich der Einspeisepunkt. Speisepunkt ist ein anderer Name für dieses Antennenstück. Wir nennen ihn Speisepunkt, weil die Speiseleitung des Senders auf die Speiseleitung des Empfängers trifft. Wichtig ist, dass diese Speiseleitung bei der Frequenzübertragung vom Sender zur Antenne hilft.

Manchmal haben diese Antennen einen gefalteten Dipol. Dieses Merkmal erhöht die Relaisimpedanz. Die Antenne entwickelt jedoch eine Resonanzfrequenz, wenn die elektrische Länge etwa der Hälfte der Frequenzwellenlänge entspricht.

(Antennensymbolsatz )

Der Direktor.

Der Regisseur ist leicht auszumachen, weil er von allen anderen Elementen das kürzeste ist. Wichtig ist, dass wir es 5 % weniger lang platzieren als das aktive, angetriebene Element. Der Hauptzweck der Richtelemente in der Antenne besteht darin, innerhalb eines elektromagnetischen Feldes elektromagnetische Frequenzen zu empfangen.

Der Direktor hat jedoch eine höhere Resonanzfrequenz als das angetriebene Element. Darüber hinaus hilft der Direktor, eine Richtcharakteristik und den gewünschten Gewinn zu erzielen. Diese Eigenschaft macht die Yagi Uda zu einer Richtantenne.

Wie bereits erwähnt, kann die Yagi-Uda-Antenne einen oder mehrere Direktoren haben. Die mehreren Direktoren sind einer der Vorteile der Antenne. Bemerkenswerterweise liegt der Abstand zwischen den Direktoren zwischen 0,1⋋ und 0,5⋋.

Die Anzahl der von uns verwendeten Direktoren bestimmt jedoch nicht den Gewinn für Direktoren in Yagi, sondern die Länge des Antennenarrays.

Beispielsweise werden bei einem sehr hochfrequenten Feld von 200 MHz die ungefähren Zahlen der Elemente wie folgt aus dem Yagi-Antennenrechner gemessen;

• Reflektorlänge =150/f =150/200 =0,075 m
• Länge des angetriebenen Elements =138/f =138/200 =0,69 m
• Dipollänge
• Abstand Dipol zu Direktor
• Reflektor-Dipol-Abstand
• Länge des ersten Direktors =140/f =140/200 =0,7 m
• Länge des zweiten Regisseurs =136/f =136/200 =0,68 m
• Auslegerlänge

(Sammlung von Antennen )

Yagi-Antennendesign-Software

Wir haben verschiedene Software, die beim Entwerfen dieser Antenne helfen kann. Dieser Artikel behandelt den Yagi-Designer 2.0 und den MS-DOS-Antennenhersteller.

Der Yagi Designer 2.0 ist ein Yagi-Antennenrechner, der viele Features aufweist. Diese Eigenschaften von Antennen können das horizontale Strahlungsmuster, das vertikale Strahlungsmuster, die E-Ebene, die H-Ebene umfassen. Auch der Speisepunktwiderstand und die Reaktanz sowie das F/B-Verhältnis der Antennenverstärkung sind Funktionen, die Sie in dieser Software benötigen.

Andererseits hat die MS-DOS-Software schnellere und genaue Dimensionsberechnungen.

(ein Foto eines Senders. )

So entwerfen Sie eine Yagi-Antenne

Mit einer Betriebsfrequenz von 300 MHz und einem einzelnen Direktor werden wir eine komplette Antennenkonstruktion einer Yagi-Uda durchführen. Sie sollten wissen, dass Sie die Berechnungen mit der Integralgleichung manuell durchführen oder einfach in die Software eingeben können. Allerdings sollte die Software vorher einer Detailoptimierung unterzogen werden, bei der Sie der Software bzw. dem Yagi-Antennenrechner die Ausgangsdaten zur Verfügung stellen.

Wir verwenden eine Geschwindigkeit (v) von 180.000.000 m/s und eine Frequenz (f) von 300 MHz. Also berechnen wir Lambda, indem wir das Geschwindigkeitsverhältnis zur Frequenz (v/f) haben. Verwenden Sie außerdem die Reflektorlänge von 0,495⋋, die Dipollänge von 0,473⋋, 0,440⋋ der Direktorlänge und den Reflektor-zu-Dipol-Abstand von 0,125⋋. Dies sind die Anfangswerte, die wir der Software oder dem Yagi-Antennenrechner zuführen.

Dann führt der 3-Element-Yagi-Antennenrechner oder die Software die Berechnungen durch. Es ersetzt das v/f, das wir aus der früheren Gleichung zu etwa 1,67 finden. Zweifellos finden Sie mit diesen Formeln leicht die richtigen Antennenparameter und die zu verwendenden Elementlängen. Eine genaue Dimensionsverteilung ist notwendig, um die Antennenleistung zu steigern.

Es ist einfach, diese Primärantenne zu Hause zu entwerfen. Außerdem kann eine Antenne mit Aluminiumrohren nur dann perfekt funktionieren, wenn wir die richtigen Maße haben.

(eine Antenne mit mehr als einem Direktor.)

Yagi-Antennenanwendung

• Yagi-Antenne ist eine Form von HF-Antenne, die wir verwenden, um einen Funkwellenstrahl zu übertragen.
• Polarisation platziert diese Antenne unter einer halbkugelförmigen Antenne. Die Radioastronomie erfordert das Vorhandensein dieser Antennen.

Zusammenfassung

Die Yagi Uda-Antenne ist eine der besten und am häufigsten verwendeten Antennen auf dem Markt. Wir finden es wegen seiner geringen Größe und Effizienz oft in Haushalten und Büros.

Wir hoffen, dieser Artikel hat Ihnen geholfen, etwas über Antennen zu lernen. Schauen Sie sich unbedingt einige unserer anderen Stücke auf unserer Website an. Andernfalls kontaktieren Sie uns bitte für Fragen zu diesem Thema oder Hilfe!