Trên điểm: Ăng-ten Yagi
Nếu bạn xảy ra để tìm kiếm trong một cuộc lái xe xuống một đường ngoại ô ở Mỹ bất cứ lúc nào trong thập niên 60 hoặc 70, bạn sẽ không có câu hỏi nào nhận thấy một khu rừng ăng ten truyền hình. Khi truyền hình quá mức là lựa chọn duy nhất, mọi người đã đi đến độ dài tuyệt vời để lôi vào tín hiệu, với ăng ten của tỷ lệ đôi khi lớn bay trên mái nhà.
Tuy nhiên, ăng ten ngoài trời tất cả biến mất trong phần ba cuối cùng của thế kỷ 20 vì các nhà cung cấp cáp cuối cùng chiếm ưu thế, đã tham gia vào lề đường là những di tích khó coi của một điều không may cũng như thời đại bị hạn chế cũng như tiếp nhận xấu. Nhưng bây giờ, các máy cắt cáp có giá rẻ như bạn thực sự bắt đầu tái sinh rằng rừng dày một lần, lần này xung quanh ăng ten gác xép để có được lập trình kỹ thuật số trên không trung. Nhiều ăng-ten mới sẽ tuyên bố thái quá về hiệu suất hoặc bạn được thiết kế đặc biệt cho HDTV. Tất nhiên đó là tất cả các quảng cáo vô nghĩa, tất nhiên, kể từ đó, hầu hết mọi ăng-ten TV chỉ là một loại thiết kế Yagi cổ điển. Vật lý của ăng-ten này rất hấp dẫn, cũng như câu chuyện về chính xác kiến thức ăng-ten được phát minh như thế nào.
“Uda ai?”
Shintaro UDA. Nguồn: Phần IEEE Cincinnati
Điều sẽ trở nên hiểu được khi ăng-ten Yagi bắt đầu vào đầu những năm 1920 trong phòng thí nghiệm giáo sư Shintaro Uda tại Đại học Hoàng gia Tohoku ở Sendai Nhật Bản. Tiến sĩ UDA đang làm việc trong ban nhạc VHF cũng như đang tìm kiếm các phương pháp để tạo ăng-ten nhiều hơn. Trong khi thử nghiệm với ăng-ten vòng lặp cộng hưởng, anh ta thấy rằng việc đặt một vòng tĩnh gần ăng-ten có xu hướng định hình tín hiệu khỏi một mô hình đa hướng, gần như thể vòng lặp hoạt động như một phản xạ.
Cùng với cộng sự Hidetsugu Yagi, UDA thử nghiệm với các cấu hình khác nhau. Cuối cùng, chúng đã thay thế ăng-ten vòng lặp bằng một lưỡng cực đơn giản, cũng như thêm các yếu tố, mà họ gọi là giám đốc, trên một sự bùng nổ dài để định hình thêm chùm tia. Sử dụng tám giám đốc trên một bùng nổ bằng gỗ 15 mét được gắn vào mái nhà của phòng thí nghiệm của họ, UDA cũng như Yagi có thể tương tác trên một khoảng cách 135 km ở mức 68 MHz, không có thành tựu nào vào thời điểm đó.
Hidetsugu Yagi cũng như ăng-ten của anh ấy. Nguồn: Vật lý thế giới.com
Đã mệnh danh là phát minh của họ “Ăng-ten định hướng máy chiếu sóng”, không thể tránh khỏi ăng-ten sẽ được đặt theo tên của một ai đó. Chính xác cách nó được ghi nhận một cách tự tin vào Tiến sĩ Yagi là một câu chuyện về một số sự phản bội về phần của Yagi với một chút ngây ngột trên UDA. Tiến sĩ UDA đã xuất bản các bài báo tiếng Nhật đầu tiên trên ăng-ten, tuy nhiên vì những lý do không xác định, Tiến sĩ Yagi được sử dụng cho cả bằng sáng chế của Nhật Bản cũng như Mỹ cho ăng-ten mà không cần đề cập đến UDA. Bằng sáng chế của Nhật Bản được giao cho doanh nghiệp Marconi ở Anh, trong khi bằng sáng chế của Mỹ đã đến RCA. Không có bất kỳ đề cập nào về UDA, cũng như với Tiến sĩ Yagi đã lưu diễn vào thế giới nói tiếng Anh để thảo luận về ăng-ten “của anh ta tại các hội nghị kỹ thuật vô tuyến khác nhau, ăng-ten từ từ cuối cùng chỉ là” ăng-ten Yagi “hoặc” Mảng Yagi “.
Trớ trêu thay, nhờ các cuộc đối thủ liên dịch vụ cũng như một tâm lý silo ở Hoàng gia Nhật Bản, đó chỉ là đánh bắt của một chiếc Radar Anh trong trận chiến Singapore vào năm 1942 đã giới thiệu phát minh gia đình cho quân đội Nhật Bản. Các sĩ quan tình báo Nhật Bản thậm chí không nghĩ về “Yagi” là một tên tiếng Nhật – họ cho rằng đó chỉ là một từ mã được tạo ra bởi người Anh.
Ký sinh trùng
Các đặc điểm chính của ăng-ten Yagi-UDA là định hướng cao cũng như mức tăng cao. Cung cấp sự thật rằng độ dài của mỗi khía cạnh cần phải gần với một phần nhỏ bước sóng của tín hiệu, thực tế nhất đối với tần số cao hơn, chủ yếu là trên 30 MHz. Điều đó không nói rằng nó không thể được sử dụng cho các bước sóng dài hơn, mặc dù – rất nhiều ham làm việc 20 m cũng như 40 m ban nhạc với một yagi khổng lồ.
Một yagi cho các ban nhạc ham. Lưu ý khía cạnh điều khiển với nguồn cấp dữ liệu, bảy giám đốc, cũng như một phản xạ duy nhất. Nguồn: ăng-ten-theory.com.
Như trong thiết kế ban đầu của Tiến sĩ UDA, một Yagi bao gồm một nguyên tố định hướng duy nhất song song cũng như coplanar với ít nhất hai yếu tố ký sinh. Một phong cách rất nhỏ là một khía cạnh phản xạ duy nhất được tìm thấy “đằng sau” khía cạnh được điều khiển (liên quan đến hướng của tín hiệu radio) cũng như một khía cạnh giám đốc duy nhất ở phía trước của phần tử được điều khiển. Một ăng-ten thực tế có khả năng có một số giám đốc, càng có nhiều định hướng chặt chẽ hơn cũng như mức tăng cao hơn, ít nhất là nhiều như một điểm.
Điều này cung cấp cho Yagis xuất hiện đặc trưng của chúng – một sự bùng nổ ngang với một số khía cạnh được sắp xếp vuông góc. Có một số biến thể, của chương trình – một số Yagis có một số phản xạ, hoặc có một sự sắp xếp phản xạ góc. Cũng như một số ăng ten, đặc biệt là ăng ten TV, có các khía cạnh ký sinh bị cuốn vào một góc chứ không phải vuông góc với sự bùng nổ. Ngoài ra, các khía cạnh có thể được sắp xếp theo chiều ngang hoặc chiều dọc, tùy thuộc vàovề sự phân cực mong muốn.
Phasing.
Để hiểu được thiết kế của Yagi, hãy nhớ lại rằng một ăng ten lưỡng cực cũ thông thường trong khu vực miễn phí có hoa văn bức xạ mạnh nhất với ăng-ten. Điều đó dẫn đến hai thùy khổng lồ ra khỏi phía trước cũng như mặt sau của ăng-ten, với tín hiệu bit ra khỏi đầu. Khía cạnh của một Yagi chỉ là một lưỡng cực nửa sóng, hoặc đôi khi là một lưỡng cực gấp để tăng trở kháng. Các khía cạnh ký sinh hình dạng cũng như chỉ đạo chùm tia sử dụng mang tính xây dựng cũng như nhiễu phá hoại.
Như Tiến sĩ UDA được phát hiện, các khía cạnh ký sinh có thể được kết hợp quy tắc hoặc điện dung với phần tử được điều khiển. Các khía cạnh quy nạp có phần dài hơn nửa sóng, trong khi các khía cạnh điện dung có phần ngắn hơn. Các giám đốc đều ngắn hơn nửa sóng cũng như bị kết hợp điện dung, trong khi các phản xạ dài hơn cũng như kết hợp quy tắc. Sự khác biệt so với nửa sóng hoàn hảo là ít – thường chỉ 10% đến 15%.
Mang tính xây dựng cũng như nhiễu phá hoại trong ăng ten Yagi. Sóng thân thiện với môi trường đại diện cho tổng của sóng màu đỏ cũng như màu xanh lam. Nguồn: radartutorial.eu.
Cả Reflector cũng như các giám đốc hoạt động bằng cách làm lại sức mạnh từ phần tử được điều khiển. Khoảng cách của các thành viên gia đình đối tượng ký sinh đối với khía cạnh được điều khiển xác định giai đoạn của tín hiệu được định hóa. Các phản xạ, phản ứng cảm ứng, làm lại công suất 180 ° ngoài pha với phần tử được điều khiển. Khoảng cách được thiết lập để đảm bảo rằng kích hoạt điều này phá hủy nhiễu ra khỏi phía sau của ăng-ten, trong khi ở cùng một lúc gần như trong pha với tín hiệu được điều khiển ra khỏi phía trước của ăng-ten. Điều này dẫn đến sự can thiệp mang tính xây dựng, tăng cường sức mạnh ra khỏi phía trước. Tương tự, các giám đốc kết hợp điện dung được đặt đều nhau để đảm bảo rằng chúng làm sáng tỏ sức mạnh hơn hoặc ít hơn trong pha theo hướng phía trước, trong khi tỏa ra pha ở phía sau.
Kết quả là tín hiệu được khuếch đại rất nhiều về phía các giám đốc, cũng như hầu như không có phản xạ. Cũng như nhớ lại rằng lý thuyết ăng-ten chỉ định rằng bất kỳ loại ăng-ten nào truyền lại cũng có thể nhận được, cũng như với các đặc điểm chính xác. Không quan trọng, khía cạnh được điều khiển trong Yagi được điều khiển bởi bộ phát công suất 100 watt được liên kết với đường ăn hoặc bởi một vài microwatt được chọn từ tháp TV xa xôi. Định hướng cũng như mức tăng sẽ giống nhau. Cũng như Yagis có thể có mức tăng đáng kể – nhiều nhất là 20 dBm khi được thiết kế đúng cách.
Có ích như ăng-ten Yagi là, nó xa hoàn hảo. Kể từ kích thước quan trọng cũng như khoảng cách của các yếu tố ký sinh trùng, Yagis có băng thông tương đối hẹp. Ngoài ra, định hướng của ăng-ten có thể là một sự bất tiện, cần phải xoay ăng-ten đến điểm nhiều hoặc ít hơn chính xác tại máy phát hoặc máy thu.
Nhưng nếu bạn yêu cầu kéo trong một tín hiệu xa xăm, định hướng đó chỉ là những gì bạn cần. Yagi là một ăng ten của Workhorse, cũng như cung cấp hiệu ứng mà nó có khả năng tốt nhất cũng tốt như nhiều người đã thực hiện để đề cập đến nó như ăng-ten Yagi-UDA.