Антенна Уда Яги

Антенна Уда Яги

Если мы заменим сложный рефлектор на один резонансный, длиной 1,68 м (файл …\FM\FM5_75Yagi_1R.gaa), то на согласование и полосу по КСВ₇₅ это почти не повлияет. Но зато F/B в участке 88 – 100 МГц снизится до 11 … 12 дБ. Это понятно: не может одна трубка обеспечить хорошее отражение в столь широкой полосе частот.

Еще одна распространенная задача, где может потребоваться широкая полоса – внешняя антенна для сотовых телефонов стандартов CDMA и GSM900. Требуемое перекрытие от 824 до 965 МГц (п. 12.1.1). В отличие от приемных вещательных антенн здесь нужна и работа на передачу, поэтому требуется лучшее согласование, т.е. более низкий КСВ в рабочей полосе.
Рис. 13.2.7.

• На самом деле, по факту требуется принимать в чуть меньшем диапазоне — 470-790 МГц.
• Вторая причина более интересная. Методы современного компьютерного моделирования позволяют на той же базе спроектировать антенну в гораздо более широкой полосе частот с отличными характеристиками, чем в 70-е годы.

Однако в справочнике указывается, что для перекрытия всего ДМВ диапазона одной антенны мало, чтобы перекрыть его полностью надо 3-4 антенны. То есть первая антенна принимает, например, 470-600 МГц, вторая 600-700 МГц, Третья 700-862 МГц. А теперь Триада-3350 перекрывает весь диапазон . В чем причина?

Схема с размерами элементов на фото.
— длина рефлектора 329мм
— длина активного элемента 293мм
— ширина активного элемента 20мм
— длина директора 304мм
расстояние между рефлектором и активным элементом 107мм (от центра)
расстояние между активным элементом и директором 187мм (от центра)

Весной 2018 года ретранслятор Дивизиона (СИБИ-LPD) не мог похвастаться таким широким покрытием на прием и передачу, как сейчас (до 70 км и более), т.е. с Baofeng UV-5R я слышал ретранслятор на удалении до 10 км и из квартиры дома, но передать что-то в эфир было очень проблематично. Задался вопросом сделать вместо штатной антенны на «портативку», что-то более эффективное и в своих поисках наткнулся на конструкцию этой антенны. Автор заявляет реальное усиление, относительно диполя

В продаже сегодня существуют различные виды таких антенн. Отличают 2 главных семейства. Они отличаются и в принципе образования сигнала. К примеру, сюда стоит отнести антенны для CDMA стандарта и модели для GSM. Также существуют и универсальные варианты. Они применяются в сетях разнообразных стандартов.

Антенны 3g сигнала рекомендуется многим покупателям. Особенно это относится к жителям отдаленных населенных пунктов. Самый высочайший коэффициент усиления способна обеспечить именно ромбовидная антенна. Модель сможет оправдать собственное предназначение только при соблюдении равномерности всех сторон.

Записки программиста

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.

Практика состоит в следующем. Если взять антенну inverted-V (активный элемент) и на некотором расстоянии от нее разместить полотно примерно такой же антенны, только немного длиннее (рефлектор), то получится простейший волновой канал. Осталось только выяснить, на каком расстоянии разместить рефлектор, и какова должна быть его длина. Еще желательно, чтобы входное сопротивление антенны составило 50 Ом. Поскольку это моя первая направленная антенна, мне не хотелось лишний раз думать о согласовании. Наконец, с учетом всех озвученных условий, хотелось бы получить не самое позорное усиление.

Самый примитивный вариант антенны волновой канал, который состоит из трёх поперечных элементов, имеет усиление сигнала 5—6 дБ. Яги с шестью поперечинами способна выдавать усиление до 9 дБ, а если на антенне предусмотрено 10 элементов, то можно получить 11 дБ. В антеннах с большим количеством директоров (15 и более) усиление повышается приблизительно на 2 дБ с каждым дополнительным элементом.

Массовое использование волновой канал получил только во времена Второй мировой войны. Благодаря примитивности и направленному действию антенна успешно применялась в радарах ПВО. В гражданских целях Яги-Уда широко распространена в телевидении, приёмном и передающем радиовещании, а также других системах связи.

Команда со стрелкой – по умолчанию. При нажатии начальной буквы команды ( A, M или W) выполняется эта команда
Внизу:
Ctrl+Q: Quit = выход из программы (Y-Да, No-Нет)
Esc: To Main = переход в главное меню
F1: files = вызов файлов антенн из памяти
F2: Options = варианты

Для антенны с разрезным вибратором можно предложить согласующее устройство для некоторых фиксированных значений волнового сопротивления, а именно, для 37.5 Ом и 25Ом.
Устройство представляет собой два последовательно соединённых отрезка кабеля длиной l/12 (электрическая длина, а не физические размеры). Ближний к антенне орезок кабеля имеет волновое сопротивление линии питания (у нас 50 Ом), а следующий отрезок – сорпотивление антенны, т.е. 37.5 или 25 Ом. Такие сопротивления можно получить соединяя два куска кабеля параллельно: 75/2=37.5 или 50/2=25. Устройство компактное, не требует настройки и легко защищается от атмосферных воздействий.

Антенна Yagi (; Волновой канал; ) для FPV, чертежи, расчет, готовые конструкции

В связи с интересом к данному типу антенн думаю пора открывать отдельную тему.
Предлагаю всем здесь выкладывать свои конструкции Яги-антенн, делиться результатами по полученной дальности управления/приема видео, а также ссылки на готовые антенны в продаже проверенные на практике.

Положительные характеристики Yagi:

• малый вес (упрощает конструкцию треккера если таковой необходим)
• малая парусность, не требуют тяжелого штатива
• возможность варьировать усиление и ширину ДН в зависимости от числа элементов антенны
• возможность установки непосредственно на видео приемнике (в случае 3-4 элементов)

Недостатки:

• необходимость точного изготовления
• сложность расчета
• большие габариты (в случае узконаправленных Yagi)

Для затравки выложу модель 5 элементной антенны посчитанной в программе MMANA и оптимизирована для частоты 1160 МГц (3-й китайский канал), предполагается как замена патч-антенне ближнего боя

Антенна Уда-Яги

антенна типа “волновой канал” — антенна типа “волновой канал” директорная антенна Называется антенной Яги Уда по имени японских изобретателей, впервые описавших ее. Антенна типа “волновой канал” состоит из одного активного полуволнового вибратора и… … Справочник технического переводчика

Щелевая антенна — антенна, выполненная в виде металлического радиоволновода, жёсткой коаксиальной линии, объёмного резонатора или плоского металлического листа (экрана), в проводящей поверхности которых прорезаны отверстия (щели), служащие для излучения (или… … Википедия

Учитывая фактор расширения производства и рынка сбыта, тоесть возрастание почтово-багажных работ или попросту отправки наших изделий и получение их вами на местах, мы стараемся сделать нашу продукцию еще более удобной для вас. Используя новейшие CNC технологии мы модернизируем узлы наших антенн. Первой изменениям подверглась самая популярная модель трайбэндера XL-222. Отличное решение значительно облегчает транспортировку.

Одновременно функционирует второе крыло нашего предприятия — производство и установка надёжных мачт и опор для размещения на них как антенн и вспомогательного оборудования, например камер видеонаблюдения, так и для освещения и других хозяйственных нужд. В основе — тщательно просчитанные механические свойства и применение плазменной сварки. Конечно, не о всех секретах производства мы можем рассказать. но всё-таки. Почитайте.

Двухэлементная антенна Уда-Яги

Предлагаемая двухэлементная антенна Уда-Яги с расстоянием между элементами менее 0,1 длины волны (рис. 1) интересна тем, что при малых габаритах и простоте конструкции её коэффициент усиления достигает 7 dB относительно изотропного излучателя. Благодаря взаимному влиянию активного вибратора и рефлектора ток в активном вибраторе возрос примерно в четыре раза по сравнению с одиночным вибратором, в результате чего его входное сопротивление уменьшилось во столько же раз. Поля, излучённые этими элементами, в одном направлении складываются, а в противоположном вычитаются. На рис. 2 показана диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости и приведены её параметры, рассчитанные в программе MMANA-GAL

Моделируя антенну в этой программе, после оптимизации на максимум усиления я получил её входное сопротивление 17 Ом, согласовать с которым стандартный кабель, имеющий волновое сопротивление 50 Ом, проблематично. Поэтому пришлось, потеряв два процента коэффициента усиления, понизить входное сопротивление до 12,5 Ом путём уменьшения расстояния между элементами. Теперь согласующим элементом служат два четвертьволновых отрезка 50-омного коаксиального кабеля, соединённых параллельно.

Антенна Яги – Уда

Хотя приведенное выше качественное объяснение полезно для понимания того, как паразитные элементы могут усиливать излучение ведомых элементов в одном направлении за счет другого, используемые допущения довольно неточны. Поскольку так называемый рефлектор, более длинный паразитный элемент, имеет ток, фаза которого отстает от фазы ведомого элемента, можно ожидать, что направленность будет в направлении рефлектора, противоположном фактической диаграмме направленности антенны Яги-Уда. . Фактически, это было бы так, если бы мы построили фазированную решетку с довольно близко расположенными элементами, все управляемые напряжением в фазе, как мы утверждали.

Полоса пропускания антенны — это, по одному определению, ширина полосы частот, имеющей усиление в пределах 3 дБ (половина мощности) от ее максимального усиления. Антенна Яги – Уда в своей базовой форме имеет очень узкую полосу пропускания, 2–3% от центральной частоты. [4] Существует компромисс между усилением и полосой пропускания, при этом ширина полосы сужается по мере использования большего количества элементов. [4] Для приложений, требующих более широкой полосы частот, таких как наземное телевидение , антенны Яги-Уда обычно имеют тригональные отражатели и проводники большего диаметра, чтобы покрыть соответствующие части диапазонов ОВЧ и УВЧ. [9] Более широкая полоса пропускания также может быть достигнута за счет использования «ловушек», как описано ниже.

Общие сведения

Пассивные элементы можно разделить на два типа: 1) директоры, расположенные в направлении формирования основного лепестка диаграммы направленности (ДН) антенны; 2) как правило, один рефлектор (отражатель), расположенный с противоположной стороны от активного элемента. В верхней части ДМВ-диапазона и в СВЧ-диапазоне рефлектор может быть выполнен в виде сплошного металлического экрана (рис. 6.2).

Направленное осевое излучение формируется в результате создания амплитудно-фазового распределения в виде бегущей волны, распространяющейся от активного элемента в направлении директоров. На фазовое распределение существенное влияние оказывают размеры и взаимное расположение всех элементов. Выбор числа элементов антенны ВК осуществляется исходя из требуемого коэффициента усиления или ширины главного лепестка. Для больших ВК (при количестве элементов 15–20) дальнейшее наращивание числа элементов нецелесообразно, ввиду существенного замедления роста направленных свойств, обусловленного уменьшением амплитуды токов в дальних директорах.

Антенна Уда-Яги

антенна типа “волновой канал” — антенна типа “волновой канал” директорная антенна Называется антенной Яги Уда по имени японских изобретателей, впервые описавших ее. Антенна типа “волновой канал” состоит из одного активного полуволнового вибратора и… … Справочник технического переводчика

Щелевая антенна — антенна, выполненная в виде металлического радиоволновода, жёсткой коаксиальной линии, объёмного резонатора или плоского металлического листа (экрана), в проводящей поверхности которых прорезаны отверстия (щели), служащие для излучения (или… … Википедия

Большое спасибо за ответ. Но почему U—колено более правильное решение, если уровень сигнала уменьшился? И изготовить такую антенну сложнее, тем более паять антенный кабель. Тот же кабель SAT 703 бывает и с алюминевым экраном и паять его нет возможности (потом думай,где нет контакта)

Можно посмотреть готовую программу, например здесь. Про формулы расчета сходу сказать не могу. Надо искать. При количестве элементов 3-4 формулы часто встречаются в интернете и старых справочниках. По ним я и делал расчет. Сделайте с этого сайта антенну из трех или четырех квадратов и получите гораздо бОльшее усиление.