Vlnový kanál

Anténní "vlnový kanál" , také známý jako Yagi anténa  - Uda , nebo Yagi anténa ( angl.  Yagi anténa ), je anténa skládající se z aktivních a několika pasivních vibrátorů umístěných podél radiační linie paralelně k sobě navzájem . Vlnový kanál patří do třídy antén s postupnou vlnou . V sovětské literatuře se používal název „kanál vlny“, který zůstal běžný v ruskojazyčné literatuře; v anglicky psané literatuře jsou jména používána jmény vynálezců.

Zařízení a princip činnosti

Anténa se skládá z aktivních (A) a několika pasivních vibrátorů - reflektorů  (R) umístěných na traverze (na obrázku - T), umístěných vzhledem ke směru záření za aktivním vibrátorem , a také direktivy  (D) umístěný před aktivním vibrátorem . Nejčastěji se používá jeden reflektor (existují provedení s mnoha reflektory), počet direktorů se pohybuje od jednoho do desítek. Délka aktivního vibrátoru je přibližně poloviční než délka emitované vlny ( 0,5 λ ), reflektor je o něco větší než 0,5 λ a délka direktorů je o něco menší než 0,5 λ a s mírným zkrácením, jak se vzdaluje. z aktivního vibrátoru. U tříprvkové antény jsou vzdálenosti od aktivního vibrátoru k reflektoru a k direktoru asi 0,25 λ .

Vyzařování antény lze považovat za součet záření všech vibrátorů, které ji tvoří. Proud vybuzený zářením aktivního vibrátoru v reflektoru v něm indukuje napětí. V reflektoru, jehož odpor je díky délce větší než 0,5 λ indukční , zaostává napětí za napětím v aktivním vibrátoru o 270°. Výsledkem je, že celkové záření aktivního vibrátoru a reflektoru ve směru reflektoru se přidává v protifázi a ve směru aktivního vibrátoru - ve fázi, což vede ke zvýšení záření ve směru aktivního vibrátoru. vibrátor přibližně dvakrát. Direktory fungují podobně jako reflektor, avšak vzhledem ke kapacitnímu charakteru jejich odporu (jelikož jejich délka je menší než 0,5 λ ) je vyzařování zesíleno ve směru direktorů. Každý další reflektor nebo direktor poskytuje zvýšení zisku, ale méně než předchozí reflektor a direktor, a u reflektoru je tento efekt výraznější, takže více než jeden reflektor se používá jen zřídka.

Charakteristika

Tříprvková anténa "wave channel" má zisk asi 5-6  dBd , šestiprvková anténa asi 9 dBd , desetiprvková anténa asi 11 dBd . U dlouhých (více než 15 prvků) antén lze uvažovat o zvýšení zisku asi o 2,2 dB při každém zdvojnásobení délky antény. Anténa má vysokou směrovost , přitom je poměrně jednoduchá, má relativně malou hmotnost a absence pevných ploch zajišťuje nízký vítr .

Konstrukce antény může být i dvouprvková (nebo s jedním reflektorem, nebo s jedním direktorem), ale používá se jen zřídka, protože její vlastnosti nejsou o mnoho lepší než u jednoho vibrátoru [1] .

Aplikace

Antény s vlnovým kanálem jsou široce používány jako přijímací televize, jako příjem a vysílání v systémech bezdrátového přenosu dat, v amatérských rádiových komunikacích , v jiných komunikačních systémech, v radarech . Jejich široká distribuce je usnadněna vysokým ziskem, dobrou směrovostí, kompaktností, jednoduchostí a nízkou hmotností. Anténa se používá v rozsahu metrových a decimetrových vln a také na vyšších frekvencích. Existuje několik variant nanoantén Uda-Yagi pro optický rozsah elektromagnetických vln [2] .

Historie

Anténu "wave channel" vynalezl v roce 1926 Shintaro Uda z univerzity Tohoku , která se nachází ve městě Sendai v Japonsku , a na práci se podílel i jeho kolega Hidetsugu Yagi . Yagi publikoval první popis antény v angličtině, a proto se v západních zemích stala spojena s jeho jménem. Yagi však vždy zmiňoval zásadně důležitou roli Uda při vynálezu antény, v souvislosti s níž je správný název „anténa Yagi-Uda“.

Anténa se díky své jednoduchosti a dobré směrovosti rozšířila během druhé světové války jako anténa radaru protivzdušné obrany . Japonská armáda se poprvé dozvěděla o anténě po bitvě o Singapur , když narazila na poznámky anglického radiotechnika zmiňující „anténu yagi“. Japonští zpravodajští důstojníci v této souvislosti nepochopili, že Yagi bylo příjmením stvořitele.

Ačkoli byla anténa vynalezena v Japonsku, zůstala pro většinu japonských vývojářů radarů během velké části válečného období neznámá kvůli napětí mezi námořnictvem a armádou.

Horizontální polarizační anténa je vidět pod levým křídlem letadel na bázi nosiče - Grumman F4F Wildcat , F6F Hellcat , TBF Avenger . Vertikálně polarizovaná anténa je vidět na nosním kuželu mnoha stíhaček z druhé světové války.

28. ledna 2016 se na domovské stránce Google objevilo sváteční logo věnované 130. výročí Hidetsugu Yagi [3] .

Poznámky

  1. ↑ Antény „vlnový kanál“ . Plemenné knihy . Datum přístupu: 23. června 2022.
  2. ↑ Nanoantény Slyusar V. I .: Přístupy a vyhlídky Archivní kopie z 3. června 2021 na Wayback Machine // Electronics: Science, Technology, Business. - 2009. - č. 2. - S. 64.
  3. ↑ Google poblahopřál „otci“ antény Yagi novým doodle . Kazachstánská pravda. Získáno 16. dubna 2017. Archivováno z originálu 16. dubna 2017.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie