Уда Яги
⭐ ⭐ ⭐ ⭐ ⭐ Доброго времени суток, дорогие читатели блога, прямо сейчас мы будем постигать возможно самую необходимую и интересующую Вас тему — Уда Яги. После прочтения у Вас могут остаться вопросы, поэтому лучше всего задать их в комметариях ниже.
Мы всегда и постоянно обновляем опубликованную информацию, в этом модете быть уверены, что Вы прочтете всю самую новую информацию.
Сегодня исполняется 90 лет со дня изобретения знаменитой антенны Уда-яги (uda-yagi). Правильный технический термин, именующий эту антенну — волновой канал. В радиолюбительском эфире и жаргоне эта антенна получила название “Яги” или “Яга”. Хотя, реально, изобретением антенны занимались два человека Шинтаро Уда и Хидецугу Яги.
Любительское Радио
Классической моделью у радиолюбителей считается трех элементная модель, состоящая из директора, вибратора и рефлектора. Увеличение количества директоров в антенне позволяет существенно повысить усиление антенны и эффективность ее работы. Правда, необходимо заменить, что полуволновый диполь диапазона 20 метров имеет длину 10 метров, а, следовательно, три последовательных элемента будут представлять собой конструкцию из трех трубок по 10 метров длинной расположенных параллельно друг другу на расстоянии примерно по три метра. Причем, такую конструкцию еще необходимо и вращать.
Там, где мобильный телефон уже бессилен.
На самом деле, оба человека совсем не специализировались на радио, а просто преподавали физику в Вузах. Как говорит история, Шинтаро Уда предложил добавить к диполю несколько пассивных элементов в направлении излучения. Таким образом, и получился волновой канал. А вот продажей и продвижением модели (получением патентов) уже стал заниматься Хидецугу Яги. Со временем, имя настоящего изобретателя стали забывать, оставляя для простоты только одну фамилию Яги.
При помощи антенного моделировщика мы установили, что антенна inverted-V, поднятая на λ/2 над средней землей, имеет усиление 7.57 dBi. Это хорошая, годная антенна. Но спрашивается — а можно ли получить еще большее усиление? Оказывается, что можно, притом достаточно простым способом. Этим мы сегодня и займемся, соорудив простейшую проволочную антенну Уда-Яги, также известную под названием «волновой канал».
Записки программиста
Для изготовления антенны использовался тот же speaker wire толщиной 20 AWG, из которого в прошлый раз мы делали inverted-V на диапазон 20 метров. Размеры активного элемента были оставлены без изменений, 490 см длина одного плеча, 758 см длина λ/2 линии запитки. Рефлектор был сделан на 4% длиннее, 509.5 см каждое плечо. Антенна была установлена на паре 10-иметровых телескопических удочек, в направлении на запад:
Двухэлементная антенна Уда-Яги на диапазон 20 метров
Лучшее из попадавшихся мне объяснений работы антенны Уда-Яги, ровно как и объяснение работы других направленных антенн, приводится в книге «Антенны КВ и УКВ» за авторством Игоря Гончаренко. Здесь я решил воздержаться от попыток привести собственное объяснение, поскольку соревноваться в этом деле с Игорем Викторовичем бессмысленно. Всех читателей, заинтересованных в теории, я вынужден направить к названной книге. Далее мы сосредоточимся на практике.
О! оказывается, все неправильно называют! Правильно-то — «Яги-Уда». а мужики-то не знают — «яга, яга. «.
А что касается названий — одна и та же антенна зачастую имеет 2, а то и 3 (бывает и больше) названия. Кому как нравится, в общем. Гораздо хуже ситуация, когда под одним именем подразумеваются совсем разные антенны, вот где путаница-то возникает! Первый пример, который на ум приходит — многострадальная антенна WINDOM.
2 UA8U
Человек сделал антенну из досочек от ящика с апельсинами, в котором иммигрировал Чебурашка. Не имея ни знаний ни опыта. Это вам не антенны Отечественных Производителей, купленные на деньги от продажи тех же апельсинов.
Обратные ссылки
То UB3DRB , в целом идёт стандартизация терминологии .В медицине один и тот же симптом имел название по нескольким авторам , симптом Щёткина-Блюмберга употреблялся в России он же в западных странах назывался по фамилии их автора , отсюда и непонимание друг друга, а сейчас согласно установкам ВОЗ единое название : симптом раздражения брюшины и студентам облегчение в запоминании. Отсюда и периодическая таблица Менделеева и мертвая петля Нестерова. Мне больше нравится по авторам . Ну а у нас: волновой канал Яги-Уда.
Антенны «волновой канал» широко применяются в качестве приёмных телевизионных, в качестве приёмных и передающих в системах беспроводной передачи данных, в радиолюбительской связи, в прочих системах связи, в радиолокации. Широкому их распространению способствуют высокое усиление, хорошая направленность, компактность, простота, небольшая масса. Антенну применяют на диапазонах, начиная с коротких волн, в диапазонах метровых и дециметровых волн и на более высоких частотах, на СВЧ-диапазонах.
Как уже упоминалось, антенна состоит из расположенных на траверсе (на рисунке — Т) активного (A) и ряда пассивных вибраторов — рефлекторов (R), расположенных относительно направления излучения за активным вибратором, и директоров (D), расположенных перед активным вибратором. Чаще всего применяется один рефлектор, число директоров меняется от нуля до десятков. Активный вибратор имеет длину около 0.5 λ, рефлектор длину немного большую 0.5 λ, директоры имеют длину, меньшую 0.5 λ. Расстояния от активного вибратора до рефлектора и до первого директора составляют около 0.25 λ.
3. Применение
Антенна «волновой канал», известная также как антенна Уда-Яги, или антенна Яги, это антенна, состоящая из расположенных вдоль линии излучения параллельно друг другу активного и нескольких пассивных вибраторов. Волновой канал относится к классу антенн бегущей волны. В советской литературе применялось название «волновой канал», оно и осталось распространенным в русскоязычной литературе, в англоязычной литературе используют названия по именам изобретателей.
При помощи антенного моделировщика мы установили, что антенна inverted-V, поднятая на λ/2 над средней землей, имеет усиление 7.57 dBi. Это хорошая, годная антенна. Но спрашивается — а можно ли получить еще большее усиление? Оказывается, что можно, притом достаточно простым способом. Этим мы сегодня и займемся, соорудив простейшую проволочную антенну Уда-Яги, также известную под названием «волновой канал».
Записки программиста
Ну что же, выходим в эфир. Мой скромный улов за первые сутки использования антенны в режиме FT8: Канарские острова (5000 км), 4 QSO с Соединенными Штатами (7100-8000 км), 2 QSO с Бразилией (11500 км), а также одна радиосвязь с Аргентиной (13600 км). Последнее QSO на момент написания данных строк является моим личным рекордом по дальности связи на КВ. Отмечу, что почти все упомянутые радиосвязи были проведены в течение 3-4 часов после захода солнца. В дневное время было проведено немало интересных радиосвязей с Европой, в основном в SSB. Но Европа уверенно отвечает и на inverted-V, потому не так интересна.
Двухэлементная антенна Уда-Яги на диапазон 20 метров
Как видно, антенна почти идеально согласована на 20 метрах. И правильно — мы делаем серьезную антенну, тут не до компромиссов! При желании, поигравшись с размерами элементов и их формой, КСВ можно вогнать ровно в единицу. Но я настолько заморачиваться не стал. Как и оригинальная inverted-V, данная антенна позволяет худо-бедно выйти на 15 метров (проверено). Но никакой эффективностью или направленностью в этом диапазоне, конечно же, не пахнет:
Один из способов думать о работе такой антенны является рассмотрением паразитического элемента быть нормальным дипольным элементом конечного диаметра , подаваемым в его центре, при коротком замыкании через его точку подачи. Как хорошо известно в линии передачи теории, короткое замыкание отражает все падающую мощность на 180 градусов по фазе. Таким образом , можно было бы так же смоделировать работу паразитного элемента в виде суперпозиции дипольного элемента получает питание и отправки его вниз линию передачи к согласованной нагрузке, и передатчик посылает такое же количество мощности до линии передачи обратно к антенне элемент. Если прошедшая волна напряжения была 180 градусов по фазе с полученной волны в этой точке, суперпозицию двух волн напряжения будет давать нулевое напряжение, эквивалентное короткое замыкание диполь в точке питания ( что делает его твердый элемент, как это ). Таким образом , паразитный элемент полуволны излучает волну на 180 ° по фазе с падающей волной.
Волновой канал — Yagi–Uda antenna
Иллюстрация вперед прироста два элемента массива Яги-Уда, используя только ведомый элемент (слева) и директор (справа). Волна (зеленый) от ведомого элемента возбуждает ток в пассивном директоре, который переизлучает волну (синий), имеющую определенный фазовый сдвиг (см объяснения в тексте). Добавление этих волн (внизу) увеличивается в направлении вперед, но приводит к отмене в обратном направлении.
происхождения
Тот факт , что паразитный элемент участвует не совсем резонансный , но несколько меньше (или больше) , чем ½ λ модифицирует фазы элемента тока относительно его возбуждения от вибратора. Так называемый отражатель элемент, будучи длиннее , чем ½ Х , имеет индуктивное реактивное сопротивление , которое означает , что фаза его ток отстает от фазы напряжения холостого хода , который будет индуцированным принимаемым полем. Директор элемент, с другой стороны, будучи короче ½ Л , имеет емкостное сопротивление с фазой напряжения отстающего что ток.
Как уже упоминалось, антенна состоит из расположенных на траверсе (на рисунке — Т) активного (A) и ряда пассивных вибраторов — рефлекторов (R), расположенных относительно направления излучения за активным вибратором, и директоров (D), расположенных перед активным вибратором. Чаще всего применяется один рефлектор, число директоров меняется от нуля до десятков. Активный вибратор имеет длину около 0.5 λ, рефлектор длину немного большую 0.5 λ, директоры имеют длину, меньшую 0.5 λ. Расстояния от активного вибратора до рефлектора и до первого директора составляют около 0.25 λ.
Волновой канал
Излучение антенны можно рассматривать как сумму излучений всех составляющих ее вибраторов. Ток, наведенный излучением активного вибратора в рефлекторе, наводит в нем напряжение. Для рефлектора, сопротивление которого носит индуктивный характер за счет длины, большей 0,5 λ, напряжение отстает по фазе от напряжения в активном вибраторе на 270 градусов. В результате излучение активного вибратора и рефлектора в направлении рефлектора складывается в противофазе, а в направлении активного вибратора — в фазе, что приводит к усилению излучения в направлении активного вибратора приблизительно вдвое. Аналогично рефлектору работают директоры, однако из-за емкостного характера их сопротивления (что определяется их меньшей длиной) излучение усиливается в направлении директоров. Каждый дополнительный рефлектор или директор дают прибавку усиления, но меньшую, чем предыдущий рефлектор и директор, причем для рефлектора эффект ослабления действия дополнительных элементов намного более выражен, поэтому более одного рефлектора применяют достаточно редко.
1. Устройство и принцип действия
Антенны «волновой канал» широко применяются в качестве приёмных телевизионных, в качестве приёмных и передающих в системах беспроводной передачи данных, в радиолюбительской связи, в прочих системах связи, в радиолокации. Широкому их распространению способствуют высокое усиление, хорошая направленность, компактность, простота, небольшая масса. Антенну применяют на диапазонах, начиная с коротких волн, в диапазонах метровых и дециметровых волн и на более высоких частотах, на СВЧ-диапазонах.
Антенна «волновой канал» была изобретена в 1926 году из Университета Тохоку, расположенного в городе Сендай в Японии, в работе принимал участие также , его коллега. Яги опубликовал первое описание антенны на английском языке, в связи с чем в западных странах она стала ассоциироваться с его именем. Яги, впрочем, всегда упоминал принципиально важную роль Уда в изобретении антенны, в связи с чем правильное название — «антенна Яги-Уда».
Несмотря на то, что антенна была изобретена в Японии, она оставалась неизвестной большинству японских разработчиков радаров в течение большой части военного периода, из-за противоречий между флотом и армией.
Характеристики [ | ]
Трёхэлементный волновой канал имеет усиление около 5—6 dBd, шестиэлементный — около 9 dBd , десятиэлементный — около 11 dBd . Для длинных (более 15 элементов) антенн можно считать, что усиление увеличивается примерно на 2,2 dB на каждое удвоение длины антенны. Антенна обладает высоким коэффициентом направленного действия, при этом достаточно проста, имеет относительно небольшую массу, а отсутствие сплошных поверхностей обеспечивает малую парусность.
01 Фев 2021 etolaw 225