เสาอากาศ Yagi Uda คืออะไร?
ก่อนที่จะออกแบบเสาอากาศเราต้องรู้เกี่ยวกับพารามิเตอร์ประสิทธิภาพหรือลักษณะของ เสาอากาศสำหรับการใช้งานการสื่อสาร . เพื่อประสิทธิภาพและทิศทางที่ดีสำหรับการรับคลื่นความถี่วิทยุเราจำเป็นต้องมีเสาอากาศ Yagi-UDA ที่ดี เสาอากาศนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในช่วงต้น 20ธศตวรรษโดยวิศวกรชาวญี่ปุ่นสองคนชื่อ Uda และ Yagi
เสาอากาศยากิเป็นเสาอากาศวงแคบที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับช่อง FM เท่านั้น มีอัตราขยายที่ดีที่สุดสำหรับขนาดและกลีบหลักที่แคบ (คาน) เสาอากาศยากิที่ออกแบบมาอย่างดีตามการออกแบบด้านล่างนี้สามารถครอบคลุมระยะทางของไซต์ได้ถึง 5 กม. ด้วยกำลัง RF เพียง 1 วัตต์ เพื่อให้ได้กำไรสูงสุดหรือเลือกปฏิบัติจากสัญญาณรบกวน 20deg-40 องศา azimuth จากสัญญาณที่ต้องการเราใช้เสาอากาศยากิ โดยทั่วไปแล้วเสาอากาศ Yagi ประกอบด้วยตัวสะท้อนแสงหนึ่งตัว (ด้านหลัง) องค์ประกอบที่ขับเคลื่อนหนึ่งชิ้นและกรรมการอย่างน้อยหนึ่งคน (ในทิศทางของทิศทาง / การรับสัญญาณ)
โครงสร้างเสาอากาศยากิ
รูปด้านบนแสดงเสาอากาศยากิที่ประกอบด้วยสี่องค์ประกอบ องค์ประกอบตรงกลางคือไดโพลครึ่งคลื่นที่เรียบง่าย เรียกว่า 'องค์ประกอบที่ขับเคลื่อนด้วย' เนื่องจากเป็นเพียงองค์ประกอบที่เชื่อมต่อโดยตรงกับไฟล์ วงจรเครื่องส่งสัญญาณ FM ขับเสาอากาศทั้งหมด องค์ประกอบภายนอกอีกสามอย่างเรียกว่าองค์ประกอบกาฝาก หนึ่งเรียกว่าองค์ประกอบผู้กำกับ ตัวสะท้อนแสงสะท้อนพลังงาน RF และกรรมการกำกับพลังงาน RF โดยทั่วไปองค์ประกอบตัวสะท้อนแสงจะยาวกว่าองค์ประกอบขับเคลื่อน 5% และตัวกำกับสั้นกว่าองค์ประกอบขับเคลื่อน 5%
รูปแบบการแผ่รังสี
การออกแบบเสาอากาศเกี่ยวข้องกับรูปแบบการแผ่รังสีซึ่งหมายถึงการพึ่งพาการแผ่รังสีทิศทางจากเสาอากาศ เนื่องจากเสาอากาศ Yagi Uda เป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ Yagi และหมายถึงเสาอากาศแบบกำหนดทิศทาง รูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศเป็นฟังก์ชันของการแสดงคุณสมบัติของการแผ่รังสีของเสาอากาศแบบกราฟิกเป็นฟังก์ชันของพิกัดอวกาศ เสาอากาศ Yagi Uda ส่วนใหญ่ถูกกำหนดในสาขาภูมิภาคและเป็นหน้าที่ของพิกัดทิศทาง สมบัติของการแผ่รังสีคือการกระจายพลังงานรังสีสองมิติหรือสามมิติ อาจรวมถึงความหนาแน่นของฟลักซ์กำลังความเข้มของรังสีความแรงของสนามทิศทางหรือโพลาไรซ์
รูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศยางิอุดะ
เสาอากาศแบบกำหนดทิศทางหรือเสาอากาศแบบลำแสงคือเสาอากาศที่แผ่พลังงานออกมามากขึ้นในทิศทางเดียวหรือมากกว่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งและรับและลดสัญญาณรบกวนจากแหล่งที่ไม่ต้องการ เสาอากาศแบบบอกทิศทางเช่นเสาอากาศ Yagi-Uda ให้ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเหนือเสาอากาศไดโพลเมื่อต้องการความเข้มข้นของรังสีมากขึ้นในทิศทางที่แน่นอน เสาอากาศรอบทิศทางเป็นระบบเสาอากาศซึ่งแผ่พลังงานอย่างสม่ำเสมอในระนาบเดียวโดยมีรูปร่างรูปแบบคำสั่งในระนาบตั้งฉาก ส่วนต่างๆของรูปแบบการแผ่รังสีเรียกว่าก้อนซึ่งอาจเป็นกลีบใหญ่รองด้านข้างหรือด้านหลัง
รูปแบบการแผ่รังสีในเสาอากาศ Yagi Uda มีหลายประเภท ได้แก่ เสาอากาศแบบ Isotropic, เสาอากาศรอบทิศทาง, เสาอากาศแบบ Directional, เสาอากาศแบบครึ่งวงกลม เสาอากาศไอโซทรอปิกแผ่กระจายอย่างสม่ำเสมอในทุกทิศทาง เสาอากาศรอบทิศทางคือเสาอากาศที่แผ่รังสีเท่า ๆ กันและเสาอากาศนี้มีมุมเงยบางส่วน เสาอากาศแบบกำหนดทิศทางจะแผ่ออกไปในทิศทางเดียวเท่านั้น เสาอากาศครึ่งซีกแผ่กระจายครึ่งซีกของซีกโลกนั้นอาจเป็นซีกล่างหรือซีกบนก็ได้
การออกแบบเสาอากาศ Yagi Uda
การออกแบบเสาอากาศยากิ
ความยาวและระยะห่างขององค์ประกอบพารามิเตอร์เสาอากาศกำหนดไว้ในรูปของความยาวคลื่นดังนั้นเสาอากาศสำหรับความถี่ที่กำหนดจึงสามารถออกแบบได้ง่าย ความยาวขององค์ประกอบเสาอากาศต่างๆเกี่ยวข้องกับความถี่ (f = 106 MHz) มีดังนี้:
- ความยาวตัวสะท้อน = 150 / f (MHz) = 150/106 = 1.41 เมตร
- ความยาวขององค์ประกอบขับเคลื่อน = 143 / f (MHz) = 143/106 = 1.35 เมตร
- First Director length = 138 / f (MHz) = 138/106 = 1.30 เมตร
- ความยาวของผู้กำกับคนที่สอง = 134 / f (MHz) = 134/106 = 1.26 เมตร
- ความยาวของบูม = (43/106) + (45/106) + (45/106) = 1.25 เมตรโดยประมาณ
การสร้างเสาอากาศยากิอย่างง่ายโดยไม่ใช้ท่ออลูมิเนียม แต่เป็นวัสดุพลาสติกราคาถูกและลวดบางเส้นอย่างไรก็ตามเสาอากาศมาตรฐานที่มีท่ออลูมิเนียมนั้นดีที่สุด
ต้องใช้วัสดุต่อไปนี้สำหรับเสาอากาศยากิรุ่นทดลองราคาประหยัด
วัสดุเสาอากาศยางิอุดะ
- ซื้อจากร้านขายเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดกว้าง 1 'ปลอกพลาสติกยาว 12 ฟุต - 1 น
- รับจากร้านเครื่องใช้ไฟฟ้า½นิ้วกว้าง 12 ฟุตปลอกยาว -2 น
- เสาไม้ / ไม้ไผ่ / ท่อเหล็กเพื่อยึดเสาอากาศ
- เทปเชลโลบาง
- มีดสำหรับตัดกล่องพลาสติก
- รับสายริบบิ้น 2 แกนแบนประมาณ 10 เมตรขึ้นไปขึ้นอยู่กับ (โดยทั่วไปใช้สำหรับเสาอากาศทีวีในยุคแรก ๆ ) เพื่อใช้เป็นสายป้อนจากวงจรเครื่องส่งไปยังเสาอากาศ
- สำหรับการสนับสนุนหลักให้ใช้ 1 'พูดว่าบูม
- ตามขนาดตัดตัวสะท้อนกรรมการและองค์ประกอบขับเคลื่อน
- จากนั้นใช้ลวดที่หุ้มฉนวนหรือไม่มีฉนวนตามแนวบูมด้านบน (ไม่ใช่ด้านใน)
- ใช้ลวดที่คล้ายกันพาดผ่านตัวกรรมการและตัวสะท้อนแสงที่ด้านบน (ไม่ใช่ด้านใน)
- ร่วมจุดกับลวดบนบูมสำหรับกรรมการตัวสะท้อนแสงโดยการบัดกรี
- ใช้ลวดเส้นอื่นมากกว่าสองเท่าขององค์ประกอบขับเคลื่อน
- รวมศูนย์สู่จุดบูม
- พับปลายลวดทั้งสองข้างแล้วนำมาไว้ที่ด้านล่างของปลอก
- ดึงปลายทั้ง 2 ด้านออกสำหรับการเชื่อมต่อและใช้เทปเชลโลเพื่อให้เข้าที่
- ปลายทั้ง 2 นี้มีไว้สำหรับฟีดจากไฟล์ เครื่องส่ง FM ผ่านสายริบบิ้นแบน
- ใช้เทปเชลโลเพื่อให้กรรมการทั้งหมดตัวสะท้อนแสงและองค์ประกอบขับเคลื่อนเช่นเสาอากาศยากิ
กระบวนการปรับแต่งของเสาอากาศยากิ
- เชื่อมต่อเอาท์พุทเครื่องส่งเข้ากับเสาอากาศโดยใช้สายริบบิ้นแบน
- ปรับด้วยไขควงที่ไม่ใช่เหล็กที่กันจอนสำหรับ ความถี่ออสซิลเลเตอร์ จนกว่าคุณจะได้ยินความเงียบที่ประมาณ 106 MHz ในเครื่องรับ FM หรือโทรศัพท์มือถือของคุณหากมีอุปกรณ์รับสัญญาณ FM
- ใช้มัลติมิเตอร์ ในช่วง 250 mA ในซีรีส์พร้อมแหล่งจ่ายแบตเตอรี่
- ปรับกระแสตั้งไฟเป็น 75mA
การใช้เสาอากาศ Yagi UDA
- เสาอากาศ Yagi UDA ส่วนใหญ่จะใช้ในเสาอากาศดาราศาสตร์และเสาอากาศป้องกัน
- เสาอากาศแบบขดลวดซึ่งเป็นเสาอากาศทิศทางชนิดหนึ่งใช้เพื่อเพิ่มอัตราขยายของเสาอากาศ
- โพลาไรเซชันของเสาอากาศเหล่านี้มีลักษณะเป็นวงกลม และเสาอากาศเหล่านี้ใช้ในดาราศาสตร์วิทยุ
เครดิตภาพ:
- โครงสร้างเสาอากาศยากิโดย ผลิตในประเทศจีน
- รูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศยางิอุดะโดย ซิสโก้
- Yagi เสาอากาศออกแบบโดย tikalon
- Yagi Uda เสาอากาศวัสดุโดย
