Yagi-Uda antene Yagi-Uda antenu su konstruisali Japanski istraživači H. Yagi i S. Uda sa Tokijskog Univerziteta još 1926 godine za potrebe Japanske carske vojske. Ovaj tip antene se sastoji iz niza dipola (elemenata antene) od kojih je samo jedan aktivan (vezan je za napajanje) a ostali su pasivni (kratkospojeni su). Zbog međusobne indukcije i u pasivnim dipolima će teći struja. Pasivni dipoli se mogu podeliti u dve grupe: - gr up a dip ol a k oj i s e naziv aj u direktori - gr up a dip ol a k oj i se naziv aj u reflektori Direktore predstavljaju pasivni dipoli koji su na nosaču antene raspoređeni u pravcu prijema signala, u prostoru između aktivnog dipola i predajnika ako antena radi u prijemnom režimu, odnosno dipoli koji su na nosaču antene raspoređeni u pravcu zračenja antene između aktivnog dipola i prijemnika ako antena radi u predajnom režimu (slika 1). Re fle kt or i su di poli koji se na laze iza akti vnog di pola u od nosu na pr edajn ik(prijemnik) kao što je prikazano na slici 1. Aktivni dipol je nešto malo kraći od polovine talasne dužine ( λ /2) elektromagnetskog talasa koji se emituje (prima) Yagi-Uda antenom. Reflektori su malo duži od aktivnog dipola a direktori malo kraći od njega (slika1). Slika 1. Arhitektura tipične Yagi-Uda antene koja ima ukupno šest antenskih elemenata (jedan aktivni dipol, jedan reflektor i četiri direktora) Tipična moderna Yagi-Uda antena sa šest elemenata antene sa dužinama dipola i rastojanjima između nih data je na slici 1. Ona ima četiri direktora, jedan aktivni dipol i jedan reflektor. Elementi antene se nalaze na metalnom nosaču i izolovani su u električnom smislu od nj ega. Na sl ici je pr ikazano na pajanj e akti vnog di pola sa li ni jom za napajnje koja predstavlja dvožični vod impedanse 300 Ω . Ako se koriste sklopovi za prilagođenje antene na vodove razl i či te impedans e u pr akti čnoj pr imeni je čest skuč aj napa janj a vodovi ma impedanse 50 Ω i 75 Ω . Tipično pojačanje ove antene sa šest elemenata se kreće između 12 dB i 16 dB. Dijagram zrašenja u azimutalnoj i elevacionoj ravni je prikazana na slici 2.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
5/12/2018 Antene Sa Specijalnim Karakteristikama - slidepdf.com
Yagi-Uda antenu su konstruisali Japanski istraživači H. Yagi i S. Uda sa Tokijskog
Univerziteta još 1926 godine za potrebe Japanske carske vojske. Ovaj tip antene se sastoji iz
niza dipola (elemenata antene) od kojih je samo jedan aktivan (vezan je za napajanje) a ostali
su pasivni (kratkospojeni su). Zbog međusobne indukcije i u pasivnim dipolima će teći struja.
Pasivni dipoli se mogu podeliti u dve grupe:
- grupa dipola koji se nazivaju direktori
- grupa dipola koji se nazivaju reflektori
Direktore predstavljaju pasivni dipoli koji su na nosaču antene raspoređeni u pravcu
prijema signala, u prostoru između aktivnog dipola i predajnika ako antena radi u prijemnomrežimu, odnosno dipoli koji su na nosaču antene raspoređeni u pravcu zračenja antene između
aktivnog dipola i prijemnika ako antena radi u predajnom režimu (slika 1).
Reflektori su dipoli koji se nalaze iza aktivnog dipola u odnosu na predajnik
(prijemnik) kao što je prikazano na slici 1.
Aktivni dipol je nešto malo kraći od polovine talasne dužine (λ /2) elektromagnetskog
talasa koji se emituje (prima) Yagi-Uda antenom. Reflektori su malo duži od aktivnog dipola
a direktori malo kraći od njega (slika1).
Slika 1. Arhitektura tipične Yagi-Uda antene koja ima ukupno šest antenskih elemenata
(jedan aktivni dipol, jedan reflektor i četiri direktora)
Tipična moderna Yagi-Uda antena sa šest elemenata antene sa dužinama dipola i
rastojanjima između nih data je na slici 1. Ona ima četiri direktora, jedan aktivni dipol i jedan
reflektor. Elementi antene se nalaze na metalnom nosaču i izolovani su u električnom smislu
od njega. Na slici je prikazano napajanje aktivnog dipola sa linijom za napajnje koja
predstavlja dvožični vod impedanse 300 Ω . Ako se koriste sklopovi za prilagođenje antene na
vodove različite impedanse u praktičnoj primeni je čest skučaj napajanja vodovima
impedanse 50 Ω i 75 Ω . Tipično pojačanje ove antene sa šest elemenata se kreće između 12
dB i 16 dB. Dijagram zrašenja u azimutalnoj i elevacionoj ravni je prikazana na slici 2.
5/12/2018 Antene Sa Specijalnim Karakteristikama - slidepdf.com
Slika 2. Dijagram zračenja u azimutalnoj i elevacionoj ravni Yagi-Uda antene sa šest
elemenata
Ova antena je pripada rezonatnim ili uskopojasnim (kanalskim) antenama. Radna
frekvencija antene može da odstupa od centralne (rezonantne) frekvencije najviše ± 10 %.
Blago proširenje propusnog opsega se može postići povećanjem dužine reflektora i
skraćivanjem dužine direktora, kao i povećanjem debljine dipola.
Slika 3. Položaj reflektorske ravni u odnosu na aktivni dipol i direktorePovećanjem broja direktora se u manjoj meri može i povećati pojačanje antene. Za
više od šest direktora postavlja se 2-4 reflektora. Za manje od od šest direktora postavlja se 1-
2 reflektora. Reflektori se postavljaju jedan iznad drugog u vertikalnoj ravni formirajući tako
svojevrsnu reflektujuću ravan koja smanjuje list zračenja unazad i povećava usmerenost
antene (Slika 3). Primeri pojedinih Yagi-Uda antena sa reflektorskim ravnima date su na
slikama 4.a-4.b
5/12/2018 Antene Sa Specijalnim Karakteristikama - slidepdf.com
Frekvencijski nezavisne antene su zasnovane na Remzijevom ( Ramsey) principu
frekvencijske nezavisnosti. Ovaj princip glasi: Ulazna impedansa i krakteristika zračenjaantene biće frekvencijski nezavisne ako se geometrujski oblik antene može opisati samo
preko uglova antene (geometrujski oblik antene se može predstaviati u funkciji uglova
antene). Remzijev princip je izveden iz Mušiakeove postavke samo-komplemetranih antena.
Samo-komplementarne antene su one antene kod kojih se rotacijom ili translacijom u ravni
metalne zračeće površine mogu poklopiti sa površinama nezračećih otvora u ravni. Da bi ovaj
uslov teorijski bio ispunjen antene bi morale da imaju beskonačne dimenzije. Primeri tri
teorijske samo-komplemetarne antene beskonačnih dimenzije date su na slikama 4.a-4.c
Slika 4. Primeri tri samo-komplemetarne antene koje ispunjavaju Mušiakeove postavke
5/12/2018 Antene Sa Specijalnim Karakteristikama - slidepdf.com
Minimalna (donja) radna frekvencija odnosno maksimalna talasna dužina ove antene jeograničena otvorom antene koji je predstavljen međusobnim rastojanjem u ravni završetka
oba spiralna kraka
2
d Dλ
=
Na osnovu ovoga može se proračunati radni frekvencijski opseg antene koji zavisi od fizičke
konstrukcije antene
d
D
d
D
f
f B
g
d ⋅=⋅⋅
===5
1
10
2
min
max
λ
λ
Za slučaj D = 25d ( D = 25 mm d = 1 mm) za širinu propusnog opsega Dajsonove planarne
log-spiralne antene dobija se B=5:1.
Beskonačna Dajsonova planarna log-spiralna antena ima beskonačni propusni opseg i
teorijsku impedansu od Z 0/2=188 Ω . Ograničena Dajsonova planarna log-spiralna antena ima
ograničeni propusni opseg i realnu impedansu od 50 Ω do 100 Ω .
Frekvencijski nezavisna konusna logaritamska spiralna antena
Projekcijom planarne logaritamske spiralne antena na konusnu površinu nastaje
frekvencijski nezavisna konusna logaritamska spiralna antena. Ako je iskorišćena Dajsonova planarna log-spiralna antena nastaje Dajsonova konusna log-spiralna antena (Slika 7).
Frekvencijski opseg Dajsonove konusne log-spiralne antene je isti kao i kod korišćene
Dajsonove planarne logaritamske spiralne antene ali je kod konusne varijante potisnut list
zračenja unazad uz širenje glavnog lista zračenja unapred i ostvarenje cirkularne polarizacije.
5/12/2018 Antene Sa Specijalnim Karakteristikama - slidepdf.com