Yagi antenn: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Karoling (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
Karoling (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
3. rida:
Yagi-Uda (tuntud ka Yagi antenn) ehk ridaantenn on suundantenn, mille põhilisteks osadeks on aktiivelemendid ning passiivelemendid. Aktiivelemendina kasutatakse [[Dipool|dipooli]] (enamasti silmusdipooli), mis toimib [[Elektromagnetiline_kiirgus|elektromagnetlainete]] kiirgurina. Passiivelementideks on Yagi antennil reflektorid (reflector) ja suunajad (director). Elementide pikkused ja vahekaugused valitakse niisugused, et nende omavahelise sidestuse tulemusena moodustub lainekanal ning selle tulemusena direktorite poole tugevalt väljavenitatud suunadiagramm. Selles suunas on võimsustihedus ja seega antenni võimendus kõige suurem. Yagi antennid on väga populaarsed, kuna nende ehitus ei ole väga keerukas ning võimendustegur on suhteliselt hea.
 
<ref>== Yagi antenni konstruktsioon ==Kõige lihtsamas variandis koosneb Yagi antenn kolmest elemendist – reflektorist, suunajast ning silmusdipoolist. Optimaalne reflektori ja silmusdipooli vaheline kaugus parima suunadiagrammi saamiseks on 0,15 -0,25 lainepikkust(λ) , suunajatest umbes 0,1 λ.[[Pilt:Pilt 1. Kolme elemendiga Yagi antenn|100px|raam|paremal|Pilt 1. Kolme elemendiga Yagi antenn]]Suurema võimenduse saamiseks saame antennile lisada veel suunajaid. Harilikult on antennil mitu suunajat. Reflektoreid üldjuhul ei lisata, kuna sellest tulenev võimenduse suurenemine on väike. Mida rohkem on suunajaid, seda suuremaks muutub antenni võimendus, ühtlasi muutub kitsamaks ka antenni suunadiagramm. Võimendus aga ei kasva lineaarselt sõltuvalt suunajate arvust. Näitena võib tuua, et kui reflektor ja ka suunaja on dipoolist 0,15 λ kaugusel, siis suurendades suunajate arvu 3-lt 4ni, siis võimendus kasvab koguni 1dB, 9lt 10-le aga juba kõigest 0.2dB. <ref>Stutzman, W. L., & Thiele, G. A. (1998). Antenna Theory and Design</ref>
 
 
=== Suunajad ehk direktorid ===
Suunajate omavaheline kaugus on tavaliselt 0,2 kuni 0,35 [[Lainepikkus|lainepikkust]]. See sõltub antenni pikkusest. Pikemat vahet kasutatakse pikema antenni puhul ning lühemat vahet lühemate ridaantennide puhul. Suunaja pikkus on 10-20% lühem, kui resonantssagedusele vastav lainepikkus. Peamiselt sõltub pikkus suunajate arvust ja nende omavahelisest kaugusest.<ref>Stutzman, W. L., & Thiele, G. A. (1998). Antenna Theory and Design, lk 187-192</ref>
=== Reflektor ===
Reflektor on üldjuhul asetatud dipoolist (juhtivelemendist) taha poole. Ta resonantssagedus on natuke madalam, kui juhtivelemendil ning seega ka lühem (umbes 5%). <ref>Hamuniverse.com. (2000-2004). http://www.hamuniverse.com/yagibasics.html. Allikas: http://www.hamuniverse.com/yagibasics.html</ref>
 
=== Silmusdipool ===
19. rida:
Antenni suunadiagramm on graafiline kujutis, mis iseloomustab antenni kiirgusomadusi
sõltuvalt suunast. Antennide puhul sõltub suunadiagramm otseselt sagedusest, seega erinevatel sagedustel, on suunadiagramm erinev. Kuna Yagi antenn on suundantenn, siis tema suunadiagramm koosneb ühest pealehest ning kõrvallehtedest.
[[Pilt:Suunadiagramm|10px|raam|paremal|Pilt 2. 4-10 Elemendise Yagi antenni suunadiagramm ring- ja ristkoordinaastikus]]<ref>Taklaja, A., & Reisberg, S. (2012). http://www.lr.ttu.ee/irm/antennid/2_Antennide_parameetrid.pdf. Kasutamise kuupäev: 15. 05 2014. a., allikas http://www.lr.ttu.ee/irm/antennid/2_Antennide_parameetrid.pdf</ref>
 
== Teooria==
Aktiivdipoolis toimub sundvõnkumine toitekaabli kaudu saabuva energia arvel (saateantennis) või elektromagnetvälja energia arvel (vastuvõtuantennis). Aktiivelemendi võnkumine ergutab võnkumist ka passiivelementides. Neis aga toimub võnkumine levimise suunas järk-järgult suureneva hilinemisega, mis põhjustab faasinihke voolu- ja pingelaine vahel. See faasinihe sõltub lisaks lainete leviajast tingitud viivitusele ka passiivelemendi pikkusest. Direktori, kui poollainest lühema elemendi impedants, osutub siis mahtuvuslikuks, see tähendab voolulaine on pingelainest umbes poole lainepikkuse võrra ees, põhjustades voolulaine täiendavat nihet. Kui direktor on paigutatud aktiivdipoolist summaarsele hilistusele (nihkeajale) vastavale kaugusele, siis liitub tema võnkeenergia toidetava dipooli energiaga soovitud suunas.
Reflektoris kui poollainest pikemas elemendis jääb vool pingest maha ja seega avaldab ta induktiivset takistust. Seetõttu lisanduvad ka reflektorite võnkumised õiges faasis üldisse võnkumisse.<ref>Viezbicke, P. P. (1976). Yagi Antenna Design. Allikas: http://tf.nist.gov/timefreq/general/pdf/451.pdf</ref>
 
== Ajalugu ==
Shintaro Uda töötas professori assistendina Tohoku Ülikoolis. 1926 aastal Alustas ta katseid ja uuringuid, mis käsitlesid parasiitsete reflektorite ja direktorite kasutamist antennide juures. Teadustöö viis selleni, et aastatel 1926 – 1929 andis ta välja 11 artiklist koosnenud publikatsiooni ajakirjas ’’Journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan’’, mille pealkirjaks oli ’’On the Wireless Beam of Short Electric Waves.
Ta mõõtis antenni parameetreid nii ühe reflektori ja ühe direktori, kui ka 30 direktoriga. Kõige parema võimenduse sai ta reflektoriga, mis oli poollaine pikkune ning λ/4 kaugusel juhtivelemendist. Parimad direktori mõõtmed 10% väiksemad kui λ/2 pikkused ning optimaalne kaugus oli λ/3. Olgugi, et mõõtmised olid tehtud n.ö põllul, siis olid nad märkimisväärselt sarnased võrreldes tulemustega, mis saadi hiljem arvutid kasutusele võttes. <ref>Kraus, J. D., & Marhefka, R. J. (2002). Antennas forAll Applications. Singapore: McGRAW-HILL lk 246-247</ref>
 
== Plussid ja miinused ==
38. rida:
siis ta töötab ligikaudu 380-420 Mhz sagedusalas
* Ei sobi suurte võimsuste jaoks
== Viited ==
{{viited}}