Bølgekanal

Antenne "bølgekanal" , også kendt som Yagi - antennen  - Uda , eller Yagi-antennen ( eng.  Yagi antenna ), er en antenne bestående af aktive og flere passive vibratorer placeret langs strålingslinjen parallelt med hinanden . Bølgekanalen tilhører klassen af ​​omrejsende bølgeantenner . I sovjetisk litteratur blev navnet "bølgekanal" brugt, hvilket forblev almindeligt i russisksproget litteratur; i engelsksproget litteratur bruges navne ved navnene på opfinderne.

Enhed og funktionsprincip

Antennen består af aktive (A) og et antal passive vibratorer - reflektorer  (R) placeret på traversen (i figuren - T), placeret i forhold til strålingsretningen bag den aktive vibrator , samt direktører  (D) placeret foran den aktive vibrator . Oftest bruges en reflektor (der er designs med mange reflektorer), antallet af direktører varierer fra en til dusinvis. Længden af ​​den aktive vibrator er cirka halvdelen af ​​længden af ​​den udsendte bølge ( 0,5 λ ), reflektoren er lidt mere end 0,5 λ , og længden af ​​direktørerne er lidt mindre end 0,5 λ og med en lille afkortning, når den bevæger sig væk. fra den aktive vibrator. I en tre-elements antenne er afstandene fra den aktive vibrator til reflektoren og til direktøren omkring 0,25 λ .

Strålingen fra en antenne kan betragtes som summen af ​​strålingen fra alle dens vibratorer. Strømmen exciteret af strålingen fra en aktiv vibrator i reflektoren inducerer en spænding i den. I reflektoren, hvis modstand er induktiv på grund af længden på mere end 0,5 λ , halter spændingen efter spændingen i den aktive vibrator med 270 °. Som et resultat tilføjes den samlede stråling af den aktive vibrator og reflektoren i retning af reflektoren i modfase, og i retning af den aktive vibrator - i fase, hvilket fører til en stigning i stråling i retning af den aktive vibrator cirka to gange. Direktører fungerer på samme måde som en reflektor, men på grund af den kapacitive karakter af deres modstand (da deres længde er mindre end 0,5 λ ), forstærkes strålingen i retning af direktørerne. Hver ekstra reflektor eller direktør giver en stigning i forstærkningen, men mindre end den tidligere reflektor og direktør, og for reflektoren er denne effekt mere udtalt, så mere end én reflektor bruges sjældent.

Karakteristika

En tre-elements "bølgekanal"-antenne har en forstærkning på omkring 5-6  dBd , en seks-elements antenne er omkring 9 dBd , en ti-elements antenne er omkring 11 dBd . For lange (mere end 15 elementer) antenner kan forstærkningen anses for at stige med omkring 2,2 dB for hver fordobling af antennelængden. Antennen har en høj retningsevne , mens den er ret enkel, har en relativt lille masse, og fraværet af faste overflader sikrer lav vindstyrke .

Antennens design kan også være to-element (eller med en reflektor eller med en direktør), men den bruges sjældent, da dens egenskaber ikke er meget bedre end en enkelt vibrator [1] .

Ansøgning

Bølgekanalantenner bruges i vid udstrækning til at modtage tv, som modtagelse og transmission i trådløse datatransmissionssystemer, i amatørradiokommunikation , i andre kommunikationssystemer, i radar . Deres brede distribution lettes af høj forstærkning, god retningsbestemmelse, kompakthed, enkelhed og lav vægt. Antennen bruges i områderne meter- og decimeterbølger såvel som ved højere frekvenser. Der er flere varianter af Uda-Yagi nanoantenner til det optiske område af elektromagnetiske bølger [2] .

Historie

"Bølgekanal"-antennen blev opfundet i 1926 af Shintaro Uda fra Tohoku University , beliggende i byen Sendai i Japan , og Hidetsugu Yagi , hans kollega, deltog også i arbejdet . Yagi offentliggjorde den første beskrivelse af antennen på engelsk, og derfor blev den i vestlige lande forbundet med hans navn. Yagi nævnte dog altid Uda's fundamentalt vigtige rolle i opfindelsen af ​​antennen, i forbindelse med hvilken det korrekte navn er "Yagi-Uda-antenne".

Antennen blev udbredt under Anden Verdenskrig som luftforsvarsradarantenne på grund af dens enkelhed og gode retningsbestemmelse . Det japanske militær blev først opmærksom på antennen efter slaget om Singapore , da de stødte på noter fra en engelsk radioingeniør, der nævnte en "yagi-antenne". De japanske efterretningsofficerer forstod ikke i denne sammenhæng, at Yagi var skaberens efternavn.

Selvom antennen blev opfundet i Japan, forblev den ukendt for de fleste japanske radarudviklere i store dele af krigsperioden på grund af spændinger mellem flåden og hæren.

Den vandrette polarisationsantenne kan ses under venstre vinge af luftfartsselskab-baserede fly - Grumman F4F Wildcat , F6F Hellcat , TBF Avenger . En lodret polariseret antenne kan ses på næsekeglen på mange krigere fra Anden Verdenskrig.

Den 28. januar 2016 dukkede en doodle dedikeret til 130-årsdagen for Hidetsugu Yagi [3] op på Googles hjemmeside .

Noter

  1. ↑ Antenner "bølgekanal" . Stambøger . Dato for adgang: 23. juni 2022.
  2. ↑ Slyusar V. I. Nanoantenner: tilgange og udsigter Arkivkopi dateret 3. juni 2021 på Wayback Machine // Elektronik: Videnskab, Teknologi, Erhverv. - 2009. - Nr. 2. - S. 64.
  3. ↑ Google lykønskede Yagi-antennens "fader" med en ny doodle . Kasakhstan sandhed. Hentet 16. april 2017. Arkiveret fra originalen 16. april 2017.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier