Волновой канал
Антенна «волновой канал», известная также как антенна Яги — Уда, или антенна Яги (англ. Yagi antenna), — 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», которое и осталось распространённым в русскоязычной литературе; в англоязычной литературе используют названия по именам изобретателей.
Устройство и принцип действия
| R — | [англ.]; |
| A — | [англ.] (здесь — симметричный вибратор); |
| D — | [англ.]; |
| T — | траверса. |
Антенна состоит из расположенных на траве́рсе (на рисунке — Т) активного (A) и ряда пассивных вибраторов — (R), расположенных относительно направления излучения за активным вибратором, а также (D), расположенных перед активным вибратором. Чаще всего применяется один рефлектор (есть конструкции с множеством рефлекторов), число директоров меняется от одного до десятков. Длина активного вибратора около половины длины излучаемой волны (0,5 λ), рефлектора чуть больше 0,5 λ, а директоров чуть меньше 0,5 λ и с небольшим укорочением по мере удаления от активного вибратора. В трёхэлементной антенне расстояния от активного вибратора до рефлектора и до директора составляют около 0,25 λ.
Излучение антенны можно рассматривать как сумму излучений всех составляющих её вибраторов. Ток, возбуждаемый излучением активного вибратора в рефлекторе, наводит в нём напряжение. В рефлекторе, сопротивление которого из-за длины больше 0,5 λ носит индуктивный характер, напряжение отстаёт по фазе от напряжения в активном вибраторе на 270°. В результате суммарное 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 ёмкостного характера их сопротивления (так как их длина меньше 0,5 λ) излучение усиливается в направлении директоров. Каждый дополнительный рефлектор или директор дают прибавку усиления, но меньшую, чем предыдущий рефлектор и директор, причём для рефлектора этот эффект выражен сильнее, поэтому более одного рефлектора применяют достаточно редко.
Характеристики
Трёхэлементная антенна «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.
Конструкция антенны может быть и двухэлементной (или с одним рефлектором, или с одним директором), но она применяется редко, так как её характеристики ненамного лучше характеристик одиночного вибратора.
Применение
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. Их широкому распространению способствуют высокое усиление, хорошая направленность, компактность, простота, небольшая масса. Антенну применяют в диапазонах метровых и дециметровых волн, а также на более высоких частотах. Известно несколько вариантов наноантенн Уда — Яги для оптического диапазона электромагнитных волн.
История
Антенна «волновой канал» была изобретена в 1926 году Синтаро Уда из Университета Тохоку, расположенного в городе Сендай в Японии, в работе принимал участие также Хидэцугу Яги, 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».
Антенна получила широкое распространение во время Второй мировой войны в качестве антенны радаров ПВО благодаря её простоте и хорошей направленности. Японские военные впервые узнали об антенне после битвы при Сингапуре, когда к ним попали записки английского радиоинженера, упоминавшего «антенну яги». Японские офицеры разведки не поняли в этом контексте, что Яги — это фамилия создателя.
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.
Антенну горизонтальной поляризации можно видеть под левым крылом самолётов, базирующихся на авианосцах, — Grumman F4F Wildcat, F6F Hellcat, TBF Avenger. Антенну вертикальной поляризации можно видеть на носовом обтекателе многих истребителей Второй мировой войны.
28 января 2016 года на главной странице Google появился дудл, посвященный 130-летию Хидэцугу Яги.
Примечания
- Антенны "волновой канал". Studbooks. Дата обращения: 23 июня 2022.
- Слюсар В. И. Наноантенны: подходы и перспективы Архивная копия от 3 июня 2021 на Wayback Machine // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. — 2009. — № 2. — С. 64.
- Google поздравил «отца» антенны Яги новым дудлом. Казахстанская правда. Дата обращения: 16 апреля 2017. Архивировано 16 апреля 2017 года.
Ссылки
- Карл Ротхаммель «Антенны» ISBN 3-440-07018-2 ISBN 985-6487-15-3
- H .Yagi, Beam transmission of ultra-shortwaves, Proceedings ofTheА the IRE, vol. 16, pp. 715—740, June 1928. The URL is to a 1997 IEEE reprint of the classic article. См. также Beam Transmission Of Ultra Short Waves: An Introduction To The Classic Paper By H. Yagi by D.M. Pozar, in Proceedings of the IEEE, Volume 85, Issue 11, Nov. 1997 Page(s):1857 — 1863.
- «Scanning the Past: A History of Electrical Engineering from the Past». Proceedings of the IEEE Vol. 81, No. 6, 1993.
- Shozo Usami and Gentei Sato, «Directive Short Wave Antenna, 1924». IEEE Milestones, IEEE History Center, IEEE, 2005.
- D. Jefferies, «Yagi-Uda antennas». 2004.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Волновой канал, Что такое Волновой канал? Что означает Волновой канал?
Antenna volnovoj kanal izvestnaya takzhe kak antenna Yagi Uda ili antenna Yagi angl Yagi antenna antenna sostoyashaya iz raspolozhennyh vdol linii izlucheniya parallelno drug drugu aktivnogo i neskolkih passivnyh vibratorov Volnovoj kanal otnositsya k klassu antenn begushej volny V sovetskoj literature primenyalos nazvanie volnovoj kanal kotoroe i ostalos rasprostranyonnym v russkoyazychnoj literature v angloyazychnoj literature ispolzuyut nazvaniya po imenam izobretatelej Sleva napravo na trave rse smontirovany reflektor aktivnyj vibrator i direktor reflektor neskolko dlinnee aktivnogo vibratora a direktor koroche Ustrojstvo i princip dejstviyaShema antenny volnovoj kanal R angl A angl zdes simmetrichnyj vibrator D angl T traversa Izluchenie aktivnogo vibratora krasnyj cvet vozbuzhdaet tok v direktore kotoryj pereizluchaet volnu sinij cvet s nekotorym sdvigom fazy Summarnoe izluchenie zelyonyj cvet v napravlenii reflektora oslablyaetsya a v napravlenii direktora usilivaetsya Antenna sostoit iz raspolozhennyh na trave rse na risunke T aktivnogo A i ryada passivnyh vibratorov R raspolozhennyh otnositelno napravleniya izlucheniya za aktivnym vibratorom a takzhe D raspolozhennyh pered aktivnym vibratorom Chashe vsego primenyaetsya odin reflektor est konstrukcii s mnozhestvom reflektorov chislo direktorov menyaetsya ot odnogo do desyatkov Dlina aktivnogo vibratora okolo poloviny dliny izluchaemoj volny 0 5 l reflektora chut bolshe 0 5 l a direktorov chut menshe 0 5 l i s nebolshim ukorocheniem po mere udaleniya ot aktivnogo vibratora V tryohelementnoj antenne rasstoyaniya ot aktivnogo vibratora do reflektora i do direktora sostavlyayut okolo 0 25 l Izluchenie antenny mozhno rassmatrivat kak summu izluchenij vseh sostavlyayushih eyo vibratorov Tok vozbuzhdaemyj izlucheniem aktivnogo vibratora v reflektore navodit v nyom napryazhenie V reflektore soprotivlenie kotorogo iz za dliny bolshe 0 5 l nosit induktivnyj harakter napryazhenie otstayot po faze ot napryazheniya v aktivnom vibratore na 270 V rezultate summarnoe izluchenie aktivnogo vibratora i reflektora v napravlenii reflektora skladyvaetsya v protivofaze a v napravlenii aktivnogo vibratora v faze chto privodit k usileniyu izlucheniya v napravlenii aktivnogo vibratora priblizitelno vdvoe Analogichno reflektoru rabotayut direktory odnako iz za yomkostnogo haraktera ih soprotivleniya tak kak ih dlina menshe 0 5 l izluchenie usilivaetsya v napravlenii direktorov Kazhdyj dopolnitelnyj reflektor ili direktor dayut pribavku usileniya no menshuyu chem predydushij reflektor i direktor prichyom dlya reflektora etot effekt vyrazhen silnee poetomu bolee odnogo reflektora primenyayut dostatochno redko HarakteristikiTryohelementnaya antenna volnovoj kanal imeet usilenie okolo 5 6 dBd shestielementnyj okolo 9 dBd desyatielementnyj okolo 11 dBd Dlya dlinnyh bolee 15 elementov antenn mozhno schitat chto usilenie uvelichivaetsya primerno na 2 2 dB na kazhdoe udvoenie dliny antenny Antenna obladaet vysokim koefficientom napravlennogo dejstviya pri etom dostatochno prosta imeet otnositelno nebolshuyu massu a otsutstvie sploshnyh poverhnostej obespechivaet maluyu parusnost Konstrukciya antenny mozhet byt i dvuhelementnoj ili s odnim reflektorom ili s odnim direktorom no ona primenyaetsya redko tak kak eyo harakteristiki nenamnogo luchshe harakteristik odinochnogo vibratora PrimenenieAntenna volnovoj kanal diapazona decimetrovyh voln Sleva napravo na trave rse smontirovany 6 reflektorov ustanovlennyh vyshe i nizhe traversy petlevoj vibrator angl antenny 12 direktorovAntenna volnovoj kanal s vertikalnoj polyarizaciej dlya usileniya signala sotovoj svyazi Imeet 1 reflektor petlevoj vibrator i 4 direktora Antenny volnovoj kanal shiroko primenyayutsya v kachestve priyomnyh televizionnyh v kachestve priyomnyh i peredayushih v sistemah besprovodnoj peredachi dannyh v radiolyubitelskoj svyazi v prochih sistemah svyazi v radiolokacii Ih shirokomu rasprostraneniyu sposobstvuyut vysokoe usilenie horoshaya napravlennost kompaktnost prostota nebolshaya massa Antennu primenyayut v diapazonah metrovyh i decimetrovyh voln a takzhe na bolee vysokih chastotah Izvestno neskolko variantov nanoantenn Uda Yagi dlya opticheskogo diapazona elektromagnitnyh voln IstoriyaAntenna volnovoj kanal byla izobretena v 1926 godu Sintaro Uda iz Universiteta Tohoku raspolozhennogo v gorode Sendaj v Yaponii v rabote prinimal uchastie takzhe Hidecugu Yagi ego kollega Yagi opublikoval pervoe opisanie antenny na anglijskom yazyke v svyazi s chem v zapadnyh stranah ona stala associirovatsya s ego imenem Yagi vprochem vsegda upominal principialno vazhnuyu rol Uda v izobretenii antenny v svyazi s chem pravilnoe nazvanie antenna Yagi Uda Antenna poluchila shirokoe rasprostranenie vo vremya Vtoroj mirovoj vojny v kachestve antenny radarov PVO blagodarya eyo prostote i horoshej napravlennosti Yaponskie voennye vpervye uznali ob antenne posle bitvy pri Singapure kogda k nim popali zapiski anglijskogo radioinzhenera upominavshego antennu yagi Yaponskie oficery razvedki ne ponyali v etom kontekste chto Yagi eto familiya sozdatelya Nesmotrya na to chto antenna byla izobretena v Yaponii ona ostavalas neizvestnoj bolshinstvu yaponskih razrabotchikov radarov v techenie bolshoj chasti voennogo perioda iz za protivorechij mezhdu flotom i armiej Antennu gorizontalnoj polyarizacii mozhno videt pod levym krylom samolyotov baziruyushihsya na avianoscah Grumman F4F Wildcat F6F Hellcat TBF Avenger Antennu vertikalnoj polyarizacii mozhno videt na nosovom obtekatele mnogih istrebitelej Vtoroj mirovoj vojny 28 yanvarya 2016 goda na glavnoj stranice Google poyavilsya dudl posvyashennyj 130 letiyu Hidecugu Yagi PrimechaniyaAntenny volnovoj kanal neopr Studbooks Data obrasheniya 23 iyunya 2022 Slyusar V I Nanoantenny podhody i perspektivy Arhivnaya kopiya ot 3 iyunya 2021 na Wayback Machine Elektronika Nauka Tehnologiya Biznes 2009 2 S 64 Google pozdravil otca antenny Yagi novym dudlom neopr Kazahstanskaya pravda Data obrasheniya 16 aprelya 2017 Arhivirovano 16 aprelya 2017 goda SsylkiKarl Rothammel Antenny ISBN 3 440 07018 2 ISBN 985 6487 15 3 H Yagi Beam transmission of ultra shortwaves Proceedings ofTheA the IRE vol 16 pp 715 740 June 1928 The URL is to a 1997 IEEE reprint of the classic article Sm takzhe Beam Transmission Of Ultra Short Waves An Introduction To The Classic Paper By H Yagi by D M Pozar in Proceedings of the IEEE Volume 85 Issue 11 Nov 1997 Page s 1857 1863 Scanning the Past A History of Electrical Engineering from the Past Proceedings of the IEEE Vol 81 No 6 1993 Shozo Usami and Gentei Sato Directive Short Wave Antenna 1924 IEEE Milestones IEEE History Center IEEE 2005 D Jefferies Yagi Uda antennas 2004
