Canal de undă

Antena „canal de undă” , cunoscută și sub denumirea de antena Yagi  - Uda , sau antena Yagi ( ing.  antena Yagi ), este o antenă formată din vibratoare active și mai multe pasive situate de-a lungul liniei de radiație paralele între ele . Canalul de undă aparține clasei de antene cu undă de călătorie . În literatura sovietică s-a folosit denumirea de „canal de undă”, care a rămas obișnuită în literatura de limbă rusă; în literatura de limba engleză, numele sunt folosite de numele inventatorilor.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Antena este formată din active (A) și un număr de vibratoare pasive - reflectoare  (R) situate pe traversă (în figură - T), situate în raport cu direcția de radiație din spatele vibratorului activ , precum și directori  (D) situat în fața vibratorului activ . Cel mai adesea, se folosește un singur reflector (există modele cu multe reflectoare), numărul de directori variază de la unu la zeci. Lungimea vibratorului activ este de aproximativ jumătate din lungimea undei emise ( 0,5 λ ), reflectorul este puțin mai mare de 0,5 λ , iar lungimea directorilor este puțin mai mică de 0,5 λ și cu o ușoară scurtare pe măsură ce se îndepărtează de la vibratorul activ. Într-o antenă cu trei elemente, distanțele de la vibratorul activ la reflector și la director sunt de aproximativ 0,25 λ .

Radiația unei antene poate fi considerată ca suma radiațiilor tuturor vibratoarelor sale constitutive. Curentul excitat de radiația unui vibrator activ în reflector induce o tensiune în acesta. În reflector, a cărui rezistență este inductivă datorită lungimii mai mari de 0,5 λ , tensiunea rămâne în urma tensiunii din vibratorul activ cu 270 °. Ca urmare, radiația totală a vibratorului activ și a reflectorului în direcția reflectorului este adăugată în antifază, iar în direcția vibratorului activ - în fază, ceea ce duce la o creștere a radiației în direcția activului. vibrator de aproximativ două ori. Directorii funcționează similar cu un reflector, însă, datorită naturii capacitive a rezistenței lor (deoarece lungimea lor este mai mică de 0,5 λ ), radiația este amplificată în direcția directorilor. Fiecare reflector sau director suplimentar dă o creștere a câștigului, dar mai puțin decât reflectorul și directorul anterioare, iar pentru reflector acest efect este mai pronunțat, așa că mai rar se utilizează mai mult de un reflector.

Caracteristici

O antenă „canal de undă” cu trei elemente are un câștig de aproximativ 5-6  dBd , o antenă cu șase elemente este de aproximativ 9 dBd , o antenă cu zece elemente este de aproximativ 11 dBd . Pentru antene lungi (mai mult de 15 elemente), amplificarea poate fi considerată a crește cu aproximativ 2,2 dB pentru fiecare dublare a lungimii antenei. Antena are o directivitate mare , în timp ce este destul de simplă, are o masă relativ mică, iar absența suprafețelor solide asigură o vânt redusă .

Designul antenei poate fi, de asemenea, cu două elemente (sau cu un reflector, sau cu un director), dar este rar utilizat, deoarece caracteristicile sale nu sunt cu mult mai bune decât cele ale unui singur vibrator [1] .

Aplicație

Antenele cu canale de undă sunt utilizate pe scară largă ca recepție de televiziune, ca recepție și transmisie în sistemele de transmisie de date fără fir, în comunicațiile radio amatorilor , în alte sisteme de comunicații, în radar . Distribuția lor largă este facilitată de câștig mare, directivitate bună, compactitate, simplitate și greutate redusă. Antena este utilizată în intervalele de unde metrice și decimetrice , precum și la frecvențe mai mari. Există mai multe variante de nanoantene Uda-Yagi pentru gama optică a undelor electromagnetice [2] .

Istorie

Antena „canal de unde” a fost inventată în 1926 de Shintaro Uda de la Universitatea Tohoku , situată în orașul Sendai din Japonia , iar Hidetsugu Yagi , colegul său, a luat parte și la lucrări . Yagi a publicat prima descriere a antenei în limba engleză și, prin urmare, în țările occidentale a devenit asociată cu numele său. Cu toate acestea, Yagi a menționat întotdeauna rolul fundamental important al lui Uda în inventarea antenei, în legătură cu care numele corect este „antena Yagi-Uda”.

Antena a devenit larg răspândită în timpul celui de-al Doilea Război Mondial ca antenă radar de apărare antiaeriană datorită simplității și directivității sale bune. Armata japoneză a cunoscut pentru prima dată antena după bătălia de la Singapore , când au dat peste note de la un inginer radio englez care menționează o „antenă yagi”. Ofițerii japonezi de informații nu au înțeles în acest context că Yagi era numele de familie al creatorului.

Deși antena a fost inventată în Japonia, ea a rămas necunoscută pentru majoritatea dezvoltatorilor de radar japonezi în mare parte a perioadei de război, din cauza tensiunilor dintre marina și armată.

Antena de polarizare orizontală poate fi văzută sub aripa stângă a aeronavelor de transport - Grumman F4F Wildcat , F6F Hellcat , TBF Avenger . O antenă polarizată vertical poate fi văzută pe conul de nas al multor luptători din cel de-al Doilea Război Mondial.

Pe 28 ianuarie 2016, pe pagina de pornire Google a apărut un doodle dedicat aniversării a 130 de ani de la Hidetsugu Yagi [3] .

Note

  1. ↑ Antene „canal de unde” . Studbooks . Data accesului: 23 iunie 2022.
  2. ↑ Slyusar V. I. Nanoantennas: approaches and perspectives Copie de arhivă din 3 iunie 2021 la Wayback Machine // Electronics: Science, Technology, Business. - 2009. - Nr. 2. - P. 64.
  3. ↑ Google l-a felicitat pe „părintele” antenei Yagi cu un nou doodle . Adevărul Kazahstanului. Consultat la 16 aprilie 2017. Arhivat din original pe 16 aprilie 2017.

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii