Yagi-antenne-ontwerpformule:de parasitaire elementen en meer begrijpen!

Een antenne is een apparaat dat wordt gebruikt om elektronische signalen te verzenden of te ontvangen. Alle apparaten die frequentiestraling gebruiken, gebruiken antennes. We hebben heel veel verschillende soorten antennes. Bijvoorbeeld de richtantenne, de omnidirectionele antenne, sleufantenne en de Yagi Uda-antenne. We zullen in dit artikel meer bespreken over de Yagi-antenne-ontwerpformule. Dit artikel helpt je de werking van de antenne te begrijpen en precies hoe je er een voor jezelf kunt ontwerpen.

Wat is een Yagi-antenne?

Een Yagi Uda-antenne is een halfronde antenne, maar net als vele andere, ontworpen om FM-signalen door te geven. De genieën achter deze vorm van de antenne zijn Shintaro Uda en de vriend Hidetsugu Yagi. Vandaar de naam Yagi Uda antenne.

Een Yagi Uda is geschikt voor FM-signalen omdat hij op grote afstand kan vangen en uitzenden. Deze transmissieafstand kan tot 5 km lang zijn met een RF-vermogen van 1W. De yagi-antenne is, in tegenstelling tot andere antennes, kleiner van formaat. Als gevolg hiervan is zijn winstvermogen diepgaand.

Het bestaat ook alleen uit een groep staven die de parasitaire elementen worden genoemd. Deze parasitaire elementen zorgen voor de efficiëntie van de antenne. En de elementen omvatten het reflectorelement, enkele of meer richtelementen en het dipoolelement.

De opstelling van deze elementen moet nauwkeurig zijn, omdat ze helpen om de antenne een richtingspatroon te geven dat de enkele antenne vaak mist.

(een Yagi Uda-antenne dichtbij een schotelantenne .)

Yagi antenne ontwerp formule

We moeten rekening houden met specifieke fysieke parameters bij het ontwerpen van het Yagi Uda-antennetype. Met name de lengte en afstand van deze antennestaven zouden onze topprioriteit moeten zijn bij de constructie van antennes.

De yagi-antenne kan verschillende frequentiesignalen verzamelen zoals gespecificeerd door de ontwerper. Bovendien kunnen we een antenne ontwerpen voor een specifieke frequentie door gebruik te maken van lengtes en afstanden gemeten in golflengte. Bovendien bepaalt de te gebruiken frequentie de grootte en de bandbreedtevernauwing die we zullen gebruiken.

(een goed ontworpen antenne )

De reflector.

Vaak vinden we de reflector achter de andere twee elementen. Het is meestal 5 procent langer dan het actieve, aangedreven element. Met name tussen 0,1⋋ en 0,25⋋ is de hoeveelheid ruimte die we kunnen hebben tussen het aangedreven element en de reflector. Elke afstand buiten deze limiet zal de signaalsterkte verstoren. Bovendien kan deze afstand soms afhankelijk zijn van de verhouding tussen frequentie en bandbreedte en de specificaties van het zijlobpatroon.

De bandbreedte, DB van versterking, voedingsimpedantie en front-to-back-verhoudingen zijn essentiële specificaties die we overwegen bij de ontwikkeling van een Yagi-antenne. Dit kunnen ook de invoerwaarden zijn in de Yagi-antennecalculator.

De dipool.

In het midden van het aangedreven element bevindt zich het voedingspunt. Het voedingspunt is een andere naam voor dit antennestuk. We noemen dit het voedingspunt omdat de voedingslijn van de zender de voedingslijn van de ontvanger ontmoet. Belangrijk is dat deze voedingslijn helpt bij de frequentietransmissie van de zender naar de antenne.

Soms hebben deze antennes een opgevouwen dipool. Deze functie verhoogt de relaisimpedantie. De antenne ontwikkelt echter een resonantiefrequentie wanneer de elektrische lengte ongeveer de helft van de frequentiegolflengte is.

(Antenne Icon set )

De regisseur.

Het is gemakkelijk om de regisseur eruit te pikken omdat het de kortste is van alle andere elementen. Belangrijk is dat we het op een lengte van 5% minder plaatsen dan het actieve, aangedreven element. Het primaire doel van de richtelementen in de antenne is het ontvangen van elektromagnetische frequenties binnen een elektromagnetisch veld.

De regisseur heeft echter een hogere resonantiefrequentie dan het aangedreven element. Daarnaast helpt de regisseur om een ​​richtingspatroon en de gewenste versterking te bereiken. Door deze eigenschap werkt de Yagi Uda als een richtantenne.

Zoals eerder besproken, kan de Yagi Uda-antenne een of meer regisseurs hebben. De meerdere regisseurs zijn een van de voordelen van de antenne. Het is veelbetekenend dat de scheiding tussen de regisseurs varieert van 0,1⋋ tot 0,5⋋.

Het aantal regisseurs dat we gebruiken, bepaalt echter niet de winst voor regisseurs in Yagi, maar de lengte van de antenne-array wel.

Bijvoorbeeld, met een zeer hoogfrequent veld van 200 MHZ, meet de geschatte cijfers van de elementen als volgt uit de Yagi-antennecalculator;

• lengte reflector =150/f =150/200 =0,075 m
• lengte aangedreven element =138/f =138/200 =0,69m
• dipoollengte
• afstand tussen dipool en regisseur
• afstand tussen reflector en dipool
• lengte eerste regisseur =140/f =140/200=0,7 m
• lengte tweede regisseur =136/f =136/200 =0,68 m
• lengte van de giek

(Verzameling van antennes )

Yagi antenne-ontwerpsoftware

We hebben verschillende software die kan helpen bij het ontwerpen van deze antenne. Dit artikel gaat over de Yagi-ontwerper 2.0 en de MS-DOS-antennemaker.

De Yagi designer 2.0 is een Yagi antenne rekenmachine die veel functies weergeeft. Deze kenmerken van antennes kunnen het horizontale stralingspatroon, het verticale stralingspatroon, het E-vlak, H-vlak omvatten. Ook de weerstand en reactantie van het voedingspunt, evenals de F/B-verhouding van de antenneversterking, zijn functies die u in deze software nodig hebt.

Aan de andere kant heeft de MS-DOS-software snellere en nauwkeurige maatberekeningen.

(een foto van een zender. )

Een Yagi-antenne ontwerpen

Met een werkfrequentie van 300 MHz en een enkele regisseur zullen we een volledige antenneconstructie van een Yagi-Uda doen. U moet weten dat u de berekeningen handmatig kunt uitvoeren met behulp van de integraalvergelijking of ze eenvoudig in de software kunt invoeren. De software moet echter vooraf gedetailleerd worden geoptimaliseerd, waarbij u de software of de Yagi-antennecalculator de initiële gegevens verstrekt.

We gebruiken een snelheidssnelheid(v) van 180.000.000m/s en een frequentie(f) van 300MHz. Dus we berekenen lambda door de snelheidsverhouding tot de frequentie (v/f) te hebben. Gebruik ook de reflectorlengte van 0,495⋋, de dipoollengte van 0,473⋋, 0,440⋋ van de richtingslengte en de reflector tot dipoolafstand van 0,125⋋. Dit zijn de beginwaarden die we naar de software of de Yagi-antennecalculator voeren.

Vervolgens doet de Yagi-antennecalculator met 3 elementen of de software de berekeningen. Het vervangt de v/f, die we ongeveer 1,67 vinden uit de eerdere vergelijking. Ongetwijfeld zal het gebruik van deze formules gemakkelijk de juiste elementlengten van de antenneparameters vinden om te gebruiken. Nauwkeurige verdeling van de afmetingen is nodig om de prestaties van de antenne te verbeteren.

Het is gemakkelijk om deze primaire antenne thuis te ontwerpen. Trouwens, een antenne met aluminium buizen kan alleen perfect werken als we de metingen goed doen.

(een antenne met meer dan één regisseur.)

Yagi-antennetoepassing

• Yagi-antenne is een vorm van RF-antenne die we gebruiken om een ​​radiogolfbundel uit te zenden.
• Polarisatie plaatst deze antenne onder een halfronde antenne. Radioastronomie vereist de aanwezigheid van deze antennes.

Samenvatting

De Yagi Uda antenne is een van de beste en meest gebruikte antennes op de markt. We vinden het vaak in huishoudens en kantoren vanwege zijn kleine formaat en efficiëntie.

We hopen dat dit artikel u heeft geholpen meer te weten te komen over antennes. Bekijk zeker ook enkele van onze andere stukken op onze website. Neem anders contact met ons op voor vragen over dit onderwerp of hulp!