Zysk anteny Yagi

Sep 29, 2018 27 Replies

Watek obok mnie zainspirowal do pytania teoretycznego.



W antenie parabolicznej sprawa jest prosta - fala ma jakas gestosc mocy, reflektor ja wylapuje i kieruje do ... jak to nazwac - odbiornikiem, anteną wlasciwą ? Tak czy inaczej - wiadomo ile tej mocy jest, i wiadomo, ze za czasżą jej nie ma.



A taki dipol pretowy - z jakiej powierzchni zbiera moc, i czemu akurat z takiej ? Dipol petlowy tez niezbyt gruby.



A teraz wezmy taka wieloelementową Yagi. Przeciez te direktory sa przed antena, nijak nie zwiekszaja powierzchni, z ktorej ta moc zbierana ... to skad ten zysk ?



J.


W dniu 2018-09-29 o 16:06, J.F. pisze:

konwertera który w falowodzie ma antenę prętową :)

Pracuje w rezonansie podobnie jak direktory czyli pręty przed dipolem, dzięki rezonansowi wzmacniają sygnał. Rózne długości poszerzają pasmo anteny ale spada zysk.

Obie są antenami rezonansowymi a budowa wynika z długosci fali, można dla tv zrobić paraboliczną ale by musiała mieć z min 10m średnicy, podobnie dla satelity robi się anteny dipolowe ale muszą ich mieć dużo i bardzo precyzyjnie wykonanych dlatego są drogie, podobnie jak anteny ferytowe dla długich czy średnich fal.

Dnia Sat, 29 Sep 2018 19:58:59 +0200, Janusz napisał(a):

Ale rezonans przeciez mocy nie wyczaruje - musi z fali odebrac.

A to tez ciekawe - z jakiej powierzchni "sciaga sygnal" taka antena ferrytowa.

J.

Pan J.F. wziął wieloelementową Yagi:

formatting link

Dnia Sun, 30 Sep 2018 00:12:14 +0200, Jarosław Sokołowski napisał(a):

Ale wzory tam to raczej od drugiej strony - taka efektywna apertura musi byc, skoro tyle wychodzi.

Czy faktycznie jak na rysunku - ten direktor zagina fale (bo chyba nie czasoprzestrzen) i w efekcie te obok trafiaja w glowny dipol.

Ale to chyba jest inaczej - direktor odbiera, promieniuje, i w efekcie pod pewnymi katami w bok fala zanika na skutek interferencji. Ale czy z tego wynika wzmocnienie za nim ?

No w sumie ... za nim mamy oryginalna fale, plus te repromieniowana, ale czy oryginalna nie jest oslabiona ?

J.

W dniu 2018-09-30 o 00:00, J.F. pisze:

Rezonans wzmacnia sygnał, od dobroci obwodu zależy ile.

Widocznie dużej bo jest dość skuteczna.

W dniu 2018-09-30 o 08:47, J.F. pisze:

Sam dipol czy pręt ma wzmocnienie -3db w najlepszym przypadku, a wieloelementowe Yagi mają i po 20db więc te direktory robią dobrą robotę.

Dnia Sun, 30 Sep 2018 13:02:14 +0200, Janusz napisał(a):

Ale nadal mocy/energii nie wyczaruje z niczego.

Ale w jaki sposob ...

J.

Dnia Sat, 29 Sep 2018 16:06:04 +0200, J.F. napisał(a):

Każdy wie że to działa ale niektórzy potrzebują zobrazowania. Ja używam takiego:

  1. Pole e-m jest wszędzie
  2. Direktor też jest zanurzony w polu
  3. Pole wywołuje przepływ prądu w nim
  4. Jak prąd płynie to direktor promieniuje
  5. ponieważ jest krótszy niż pół fali to promieniuje w innej fazie
  6. tak dobranej by w miejscu gdzie jest właściwy dipol fazy od pola e-m nadajnika i tegoż direktora się nakładały
  7. Jak się nałożą, będzie więcej energii w dipolu.
  8. amen.

Dnia Tue, 2 Oct 2018 08:28:57 +0200, Jacek Maciejewski napisał(a):

Ha, w miejscu kolejnego direktora tez sie nakladaja, to on jeszcze wiecej odbiera i promieniuje ...

Niestety, ja niewierzacy, wiec Amen nie ucina moich watpliwosci :-)

J.

Rozkład energii EM jest 3-wymiarowy. W przypadku pojedynczego dipola wykorzystujesz energie z jednego wycinka przestrzeni. Każdy kolejny direktor jest dipolem, który jest zasilany energią z kolejnego wycinka, i ją wypromieniowuje z odpowiednim przesunięciem fazowym. To wszystko się sumuje w płaszczyźnie dipola odbiorczego, i stąd bierze się zysk energetyczny. Z kolei reflektor jest tak zaprojektowany żeby interferencja w płaszczyźnie dipola odbiorczego była destruktywna, przez co "izoluje" od promieniowania dochodzącego z tyłu anteny. To przesunięcie fazowe jest generowane przez rozłożenie w przestrzeni, oraz różnicę długości, przez co elementy pasywne zachowują się jak indukcyjności albo pojemności przy częstotliwości rezonansowej dipola odbiorczego.

Jacek.

Moj pierwszy problem - nie potrafie sobie wyobrazic o jaki wycinek chodzi w przypadku dipola :-) Szerokosc preta ? No nie, ze wzorow i z praktyki wynika wiecej.

No i tu jest drugi problem - jesli pierwszy direktor odbiera moc z pewnego wycinka przestrzenii, to za nim powinna byc moc fali slabsza.

Oczywiscie on tez promieniuje, wiec za nim jest ... taka sama ? (*)

A nie chodzi takze o to, zeby dla fali przychodzacej "z przodu" byla interferencja konstruktywna ?

(*) ten promieniujacy direktor, a takze dipol odbiorczy - on interferuje z fala przychodzaca, i w efekcie w wielu miejscach przestrzenii pole sie zmienia. Stamtad odbiera energie ?

J.

Dnia Wed, 3 Oct 2018 09:35:59 +0200, J.F. napisał(a):

Mniej więcej (pominawszy straty). Zmienia się jedynie faza.

formatting link
W.

W dniu 2018-10-03 o 09:35, J.F. pisze:

Ciekawe czy taki model do wyobrażenia sobie tego by się sprawdził:

Jak położysz pręt na łóżku wodnym to zagięcie powierzchni obejmie pewien obszar większy od pręta. Najpierw pomyślałem o igle położonej na wodzie. P.G.

To nie jest wycinek o szerokości pręta, ale tez nie ma nieskończonego promienia. "Jakiś tam" wycinek, ale ile to jest dokładnie to pewnie zależy od tego jak wygląda interakcja z pozostałymi elementami.

W teorii ilość energii będzie taka taka sama, w praktyce słabsza o straty w elementach pasywnych. Ale co jest istne to to, że wypromieniowana energia jest przesunięta w fazie w stosunku do fali padającej, przez co może się zsumować konstruktywnie z tym co dotarło do dipola odbiorczego nie zmienione. Coś jak wysoki strzał z wody w basenie spowodowany nakładaniem fal o stosunkowo niewielkiej amplitudzie:

formatting link

Z przodu masz konstruktywną, i z tego jest zysk. Z tyłu masz destruktywną, i to daje asymetrię charakterystyki przód-tył.

Pewnie się zmienia w wielu miejscach przestrzeni, ale to nas nie interesuje.

Jacek.

W dniu 30.09.2018 o 08:47, J.F. pisze:

Bingo.

Pod pewnymi kątami zanika a pod innymi się wzmacnia.

Widocznie mniej niż wzmocnienie dawane przez tą przeszkodę.

W dniu 02.10.2018 o 23:53, J.F. pisze:

Ale w Maxwella musisz jednak obowiązek wierzyć.

W dniu 2018-10-03 o 11:17, Piotr Gałka pisze:

Nie lepiej: jak połozysz kobiete ...

Idealnie kulistą?

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required