Wat is de Yagi Uda-antenne?
Voordat we ingaan op het ontwerp van een antenne, moeten we op de hoogte zijn van de prestatieparameters of kenmerken van antenne voor communicatietoepassingen Voor een goede efficiëntie en gerichtheid voor ontvangst op het radiospectrum hebben we een goede Yagi-UDA-antenne nodig. Deze antenne is uitgevonden in de vroege jaren 20theeuw door twee Japanse ingenieurs genaamd Uda en Yagi.
De Yagi-antenne is een smalbandantenne die is ontworpen om alleen op FM-kanalen te werken. Het heeft de beste versterking voor zijn afmetingen en een overeenkomstig smalle hoofdlob (straal). Een goed ontworpen Yagi-antenne volgens het onderstaande ontwerp kan een lijnafstand van zelfs 5 km afleggen met slechts 1 watt RF-vermogen. Voor de hoogste versterking of discriminatie van een storend signaal van 20 graden tot 40 graden azimut van het gewenste signaal, gebruiken we een Yagi-antenne. In wezen bestaat een Yagi-antenne uit één reflector (achteraan), één aangedreven element en één of meer regisseurs (richting richting / ontvangst).
Yagi-antennestructuur
De bovenstaande afbeelding toont een Yagi-antenne die uit vier elementen bestaat. Het middelste element is de eenvoudige halfgolf, gevouwen dipool. Het wordt het ‘aangedreven element’ genoemd omdat het enige element is dat rechtstreeks verbonden is met het FM-zender circuit , die de hele antenne aandrijft. De andere drie buitenste elementen worden parasitaire elementen genoemd. De ene heet de regisseurelementen. De reflector reflecteert RF-energie en de directeur stuurt de RF-energie. Typisch is het reflectorelement 5% langer dan het aangedreven element en de director is 5% korter dan het aangedreven element.
Stralingspatroon
Het ontwerp van de antenne heeft betrekking op het stralingspatroon dat verwijst naar de afhankelijkheid van gerichte straling van de antenne. Omdat Yagi Uda-antenne algemeen bekend staat als Yagi en wordt verwezen als directionele antenne. Een stralingspatroon van een antenne is een functie van een grafische weergave van eigenschappen van stralingen van antenne als functie van ruimtecoördinaten. De meeste Yagi Uda-antennes worden bepaald op het gebied van regio en het is de functie van directionele coördinaten. De eigenschap van straling is ofwel tweedimensionale of driedimensionale verdelingen van stralingsenergie. Het kan vermogensfluxdichtheid, stralingsintensiteit, veldsterkte, gerichtheid of polarisatie omvatten.
Stralingspatroon van Yagi Uda-antenne
Een directionele antenne of straalantenne is een antenne die meer vermogen uitstraalt in een of meer richtingen, waardoor betere prestaties bij zenden en ontvangen en minder interferentie van ongewenste bronnen mogelijk zijn. Directionele antennes zoals Yagi-Uda-antennes bieden betere prestaties dan dipoolantennes wanneer een grotere concentratie van straling in een bepaalde richting gewenst is. Een omnidirectionele antenne is een antennesysteem dat vermogen gelijkmatig in één vlak uitzendt met een richtpatroon in een loodrecht vlak. Verschillende delen van een stralingspatroon worden lobben genoemd, dit kunnen grote, kleine, zij- of achterlobben zijn.
Er zijn veel andere soorten stralingspatronen in de Yagi Uda-antenne, namelijk isotrope antenne, omnidirectionele antenne, directionele antenne, hemisferische antenne. Isotrope antenne straalt gelijkmatig in alle richtingen. Omnidirectionele antenne is degene die evenveel straalt en deze antennes hebben een bepaalde hoek van verhogingen. Directionele antennes stralen slechts in één richting uit. Halfronde antenne straalt de ene helft van de hemisfeer uit, het kan zowel een lagere als een hogere hemisfeer zijn.
Een Yagi Uda-antenne ontwerpen
Yagi antenne-ontwerp
De antenneparameters elementlengtes en afstanden worden gegeven in termen van golflengte, dus een antenne voor een bepaalde frequentie kan eenvoudig worden ontworpen. De lengtes van verschillende antenne-elementen zijn gerelateerd aan de frequentie (f = 106 MHz) is als volgt:
- Reflector lengte = 150 / f (MHz) = 150/106 = 1,41 meter
- Lengte aangedreven element = 143 / f (MHz) = 143/106 = 1,35 meter
- Lengte van de eerste directeur = 138 / f (MHz) = 138/106 = 1,30 meter
- Second Director lengte = 134 / f (MHz) = 134/106 = 1,26 meter
- Lengte van giek = (43/106) + (45/106) + (45/106) = 1,25 meter ongeveer
Een eenvoudige Yagi-antenne maken door geen aluminium buizen te gebruiken, maar goedkoop plastic materiaal en wat draad, maar een standaard antenne met aluminium buizen is het beste
De volgende materialen zijn vereist voor een goedkope Yagi-antenne.
Yagi Uda-antennematerialen
- Koop bij elke elektronicawinkel 1 ”breed Plastic behuizing 12 voet lang - 1 nrs
- Verkrijg van elke elektrische winkel ½ inch breed 12 voet lange behuizingen -2 nrs
- Elke paal van hout / bamboestok / ijzeren pijp om de antenne vast te houden
- Wat celloband
- Een mes om de plastic behuizing door te snijden
- Zorg voor een platte 2-aderige lintkabel van ongeveer 10 meter of meer, afhankelijk (in het begin meestal gebruikt voor tv-antenne) om te worden gebruikt als voedingsdraad van het zendcircuit naar de antenne.
- Gebruik voor primaire ondersteuning de 1 ”, zeg het als giek.
- Snijd volgens de afmetingen de reflector, de bestuurders en het aangedreven element.
- En leid dan geïsoleerde of niet-geïsoleerde draad langs de giek aan de bovenkant (niet aan de binnenkant).
- Leg een soortgelijke draad over de bestuurders en de reflector aan de bovenkant (niet aan de binnenkant).
- Verbind de punten met de draad op de giek voor regisseurs, reflector door te solderen.
- Neem een andere draad meer dan het dubbele van het aangedreven element.
- Verbind het midden met het giekpunt.
- Vouw beide uiteinden van die draad en breng ze naar de onderkant van de behuizing
- Verwijder 2 uiteinden om ze aan te sluiten en gebruik cello-tape om ze stevig op hun plaats te houden.
- Deze 2 uiteinden zijn bedoeld voor voer uit de FM-zender door de platte lintkabel.
- Gebruik celloband om alle regisseurs, reflector en het aangedreven element als een yagi-antenne te houden.
Afstemmingsproces van Yagi-antenne
- Verbind de zenderuitgang met de antenne met de platte lintkabel
- Pas aan met een non-ferro schroevendraaier, de trimmer voor oscillator frequentie totdat je volledige stilte hoort rond 106 MHz in een FM-ontvanger of je mobiele telefoon als deze een FM-ontvanger heeft.
- Gebruik een multimeter in 250 mA bereik in serie met de batterijvoeding
- Pas de stroom aan om het vermogen in te stellen op 75mA
Toepassing van Yagi UDA-antenne
- Yagi UDA-antenne wordt meestal gebruikt in astronomische antennes en verdedigingsantennes.
- Een spiraalvormige antenne, een van het type directionele antennes, wordt gebruikt om de versterking van de antenne te vergroten.
- Polarisatie van deze antennes is circulair van aard. En deze antennes worden gebruikt in radioastronomie.
Fotocredits:
- Yagi Antenna Structure door gemaakt in China
- Stralingspatroon van Yagi Uda Antenna door cisco
- Yagi Antenna Design door tikalon
- Yagi Uda-antennematerialen door
