Русская Википедия:Волновой канал
Антенна «волновой канал», известная также как антенна Яги — Уда, или антенна Яги (Шаблон:Lang-en), — антенна, состоящая из расположенных вдоль линии излучения параллельно друг другу активного и нескольких пассивных вибраторов. Волновой канал относится к классу антенн бегущей волны. В советской литературе применялось название «волновой канал», которое и осталось распространённым в русскоязычной литературе; в англоязычной литературе используют названия по именам изобретателей.
Устройство и принцип действия
| R — | Шаблон:Iw; |
| A — | Шаблон:Iw (здесь — симметричный вибратор); |
| D — | Шаблон:Iw; |
| T — | траверса. |
Антенна состоит из расположенных на траве́рсе (на рисункеШаблон:Nbsp—Шаблон:NbspТ) активногоШаблон:Nbsp(A) и ряда пассивных вибраторов — рефлекторовШаблон:Nbsp(R), расположенных относительно направления излучения за активным вибратором, а также директоровШаблон:Nbsp(D), расположенных перед активным вибратором. Чаще всего применяется один рефлектор (есть конструкции с множеством рефлекторов), число директоров меняется от одного до десятков. Длина активного вибратора около половины длины излучаемой волны (Шаблон:Num), рефлектора чуть больше Шаблон:Num, а директоров чуть меньше Шаблон:Num и с небольшим укорочением по мере удаления от активного вибратора. В трёхэлементной антенне расстояния от активного вибратора до рефлектора и до директора составляют около Шаблон:Num.
Излучение антенны можно рассматривать как сумму излучений всех составляющих её вибраторов. Ток, возбуждаемый излучением активного вибратора в рефлекторе, наводит в нём напряжение. В рефлекторе, сопротивление которого из-за длины больше Шаблон:Num носит индуктивный характер, напряжение отстаёт по фазе от напряжения в активном вибраторе на 270°. В результате суммарное излучение активного вибратора и рефлектора в направлении рефлектора складывается в противофазе, а в направлении активного вибратора — в фазе, что приводит к усилению излучения в направлении активного вибратора приблизительно вдвое. Аналогично рефлектору работают директоры, однако из-за ёмкостного характера их сопротивления (так как их длина меньше Шаблон:Num) излучение усиливается в направлении директоров. Каждый дополнительный рефлектор или директор дают прибавку усиления, но меньшую, чем предыдущий рефлектор и директор, причём для рефлектора этот эффект выражен сильнее, поэтому более одного рефлектора применяют достаточно редко.
Характеристики
Трёхэлементная антенна «волновой канал» имеет усиление около 5—6Шаблон:NbspdBd, шестиэлементный — около Шаблон:Num, десятиэлементный — около Шаблон:Num. Для длинных (более 15 элементов) антенн можно считать, что усиление увеличивается примерно на Шаблон:Num на каждое удвоение длины антенны. Антенна обладает высоким коэффициентом направленного действия, при этом достаточно проста, имеет относительно небольшую массу, а отсутствие сплошных поверхностей обеспечивает малую парусность.
Конструкция антенны может быть и двухэлементной (или с одним рефлектором, или с одним директором), но она применяется редко, так как её характеристики ненамного лучше характеристик одиночного вибратора[1].
Применение
Антенны «волновой канал» широко применяются в качестве приёмных телевизионных, в качестве приёмных и передающих в системах беспроводной передачи данных, в радиолюбительской связи, в прочих системах связи, в радиолокации. Их широкому распространению способствуют высокое усиление, хорошая направленность, компактность, простота, небольшая масса. Антенну применяют в диапазонах метровых и дециметровых волн, а также на более высоких частотах. Известно несколько вариантов наноантенн Уда — Яги для оптического диапазона электромагнитных волн[2].
История
Антенна «волновой канал» была изобретена в 1926 году Синтаро Уда из Университета Тохоку, расположенного в городе Сендай в Японии, в работе принимал участие также Хидэцугу Яги, его коллега. Яги опубликовал первое описание антенны на английском языке, в связи с чем в западных странах она стала ассоциироваться с его именем. Яги, впрочем, всегда упоминал принципиально важную роль Уда в изобретении антенны, в связи с чем правильное название — «антенна Яги — Уда».
Антенна получила широкое распространение во время Второй мировой войны в качестве антенны радаров ПВО благодаря её простоте и хорошей направленности. Японские военные впервые узнали об антенне после битвы при Сингапуре, когда к ним попали записки английского радиоинженера, упоминавшего «антенну яги». Японские офицеры разведки не поняли в этом контексте, что Яги — это фамилия создателя.
Несмотря на то, что антенна была изобретена в Японии, она оставалась неизвестной большинству японских разработчиков радаров в течение большой части военного периода, из-за противоречий между флотом и армией.
Антенну горизонтальной поляризации можно видеть под левым крылом самолётов, базирующихся на авианосцах, — [[Grumman F4F Wildcat|Grumman F4FШаблон:NbspWildcat]], [[Grumman F6F Hellcat|F6FШаблон:NbspHellcat]], [[Grumman TBF Avenger|TBFШаблон:NbspAvenger]]. Антенну вертикальной поляризации можно видеть на носовом обтекателе многих истребителей Второй мировой войны.
28 января 2016 года на главной странице Google появился дудл, посвященный 130-летию Хидэцугу Яги[3].
Примечания
Ссылки
- Карл Ротхаммель «Антенны» ISBN 3-440-07018-2 ISBN 985-6487-15-3
- H .Yagi, Beam transmission of ultra-shortwaves, Proceedings ofTheА the IRE, vol. 16, pp. 715—740, June 1928. The URL is to a 1997 IEEE reprint of the classic article. См. также Beam Transmission Of Ultra Short Waves: An Introduction To The Classic Paper By H. Yagi by D.M. Pozar, in Proceedings of the IEEE, Volume 85, Issue 11, Nov. 1997 Page(s):1857 — 1863.
- «Scanning the Past: A History of Electrical Engineering from the Past». Proceedings of the IEEE Vol. 81, No. 6, 1993.
- Shozo Usami and Gentei Sato, «Directive Short Wave Antenna, 1924». IEEE Milestones, IEEE History Center, IEEE, 2005.
- D. Jefferies, «Yagi-Uda antennas». 2004.
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Слюсар В. И. Наноантенны: подходы и перспективы Шаблон:Wayback // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. — 2009. — № 2. — С. 64.
- ↑ Шаблон:Cite web
