Yagi–Uda Antenni Antenniryhmien ideana on, että elementtiantenneja lisäämällä saadaan lisättyä suuntaavuutta. Antennin syöttöpiiri yksinkertaistuu huomattavasti,

Esitys aiheesta: "Yagi–Uda Antenni Antenniryhmien ideana on, että elementtiantenneja lisäämällä saadaan lisättyä suuntaavuutta. Antennin syöttöpiiri yksinkertaistuu huomattavasti,"— Esityksen transkriptio:

1 Yagi–Uda Antenni Antenniryhmien ideana on, että elementtiantenneja lisäämällä saadaan lisättyä suuntaavuutta. Antennin syöttöpiiri yksinkertaistuu huomattavasti, jos vain yhtä tai muutamaan elementtiä syötetään suoraan → Tällöin kyseessä on parasiittinen ryhmä. Elementtejä, joita ei suoraan syötetä, saavat virtansa lähikenttien kytkeytymisen kautta syötetyiltä elementeiltä. Niitä kutsutaan parasiiteiksi. Parasiittistä lineaarista ryhmää, joka koostuu rinnakkaisista dipoleista, kutsutaan Yagi-Uda-antenniksi, Yagi-antenniksi.

2 Yagi–Uda Antenni Jos tarkastellaan λ/2-dipolia ja hyvin lähelle sitä sijoitettua saman mittaista parasiittiä. Koska parasiitti on lähellä, sille tulevan aallon sähkökenttä on karkeasti arvioiden sama kuin säteilijän pinnassa oleva kenttä → Eincident = Edriver. Rajapintaehtojen mukaan parasiitin pinnalla sähkökentän tangentiaalikomponentin pitää olla nolla, parasiitin säteilykentän pitää kumota tulevan aallon kenttä Eparasite = -Eincident = -Edriver. Kyseessä on kahden saman amplitudisen, mutta vastakkaisvaiheisen elementin ryhmä ⇒ päätysäteilijä.

3 Yagi–Uda Antenni Kun parasiittiä pidennetään hiukan, säteilijän puoleinen päätykeila kasvaa ja parasiitin puoleinen vastaavasti pienenee → yksi pääkeila. Parasiittiä kutsutaan silloin heijastajaksi. Jos parasiitti on lyhyempi kuin säteilijä ja toisella puolella säteilijää kuin edellä, pääkeila kasvaa parasiitin suuntaan, eli se toimii suuntaajana.

4 Yagi–Uda Antenni Kolmielementtinen Yagi-Uda sisältää säteilijän lisäksi heijastajan ja suuntaajan sen vastakkaisilla puolilla. Suuntaavuusominaisuudet paranevat entisestään kaksielementtisiin tapauksiin nähden.

5 Yagi–Uda Antenni Mikäli suuntaaja olisi resonanssipituinen, olisi siinä kulkeva virta vastakkainen säteilijään verraten (180°). Keskinäisestä etäisyydestä riippuu kuinka suuri virta suuntaajassa liikkuu. 0.25λ:n etäisyydellä virta on noin 70% säteilijän virrasta Jos suuntaaja asetetaan 0.125λ:n etäisyydelle, etäisyys vastaa 45°:n viivettä (0.125*360°). Suuntaajaa lyhentämällä niin paljon että sen impedanssin reaali- ja imaginääriosat ovat yhtä isot → suuntaajassa kulkevan virran ja jännitteen vaihe-ero on myös 45°. Takasuunnasta tarkasteltuna voidaan havaita säteilijästä ja suuntaajasta tulevien osakenttien olevan vastakkaisvaiheisia. Mikäli amplitudit olisivat samat, ne kumoaisivat toisensa. Takasuunnasta voidaan mitata -12dB:n kentänvoimakkuus etusuuntaan nähden (FB 12 dB). Etusuunnasta tarkasteltuna osakenttien vaiheet ovat 90° erossa toisistaan. Suuntaaja syöttää tehoa takaisin säteilijään kasvattaen sen virtaa, voidaan etusuunnassa havaita 5dB:n vahvistus.

6 Yagi–Uda Antenni Käyttötaajuus
Määrää perusmitoituksen, elementit ovat n. 0,5λ:n mittaisia Korkeakäyttötaajuus antaa määrällisesti laajemman käyttökelpoisen kaistanleveyden. (2% 7MHz = 140kHz ja 2% 1300MHz = 26MHz) Vahvistus Määräytyy fyysisten mittojen sekä elementtien virityksen mukaan. Vahvistus syntyy suuntaavuuden myötä. Suuntaavuus karkeasti D = 3.28N (N on elementtien lukumäärä)

7 Yagi–Uda Antenni There is a misperception on how the directivity is linked to the length of the boom. Some people think the directivity is proportional to the length of the boom and not the number of elements. The reality is that, as indicated by Equation, the number of properly placed elements determines the directivity. Of course, the more elements, the longer the boom, and hence the larger the directivity. But the point is that the directivity is determined by the number of elements, not the length of the boom.

8 Yagi–Uda Antenni Etu/taka-suhde
Elementit viritetään niin, että takasuunnsta tarkasteltaessa elementeistä lähteneet osakentät kumoavat toisensa. Puomin pituuksina käytetään yleensä 1/4λ:n paritonta monikertaa. Kaistanleveys Pienenee elementtien lukumäärän kasvaessa. Syöttöimpedanssi Putoaa jopa 1/6:aan elementtien kytkeytymisen johdosto (72Ω → 12Ω) Tyypillisiä arvoja suoralle dipolisyötölle ovat 12…50Ω. Taittodipolille arvot ovat nelinkertaisia. Suositeltavaa VHF UHF Impedanssi on suuresti riippuvainen kahden lähimmän elementin etäisyydestä ja virityksestä. As a rule of thumb, the closer the spacing, the smaller the input impedance.

9 Yagi–Uda Antenni

10 Yagi–Uda Antenni http://www.mydarc.de/dk7zb/start1.htm
Yagi-Uda on yksi yleisimmistä HF-VHF-UHF–alueen (3MHz−3GHz) antenneista. Sillä on suhteellisen hyvä vahvistus, se on kevyt ja halpa. Yagi-Uda:n suurin haittapuoli on sen kapea kaistanleveys. Säteilijänä käytetään usein taittodipolia nostamaan syöttöimpedanssia ja parantamaan kaistanleveyttä. Jos ei tarvita isoa kaistanleveyttä, Yagi-Udalla saavutetaan 9-12 dB vahvistus pienillä kustannuksilla.