Antennes zijn essentiële elementen in een co1TP8communicatiesysteem. Ze zijn verantwoordelijk voor het draadloos verzenden en ontvangen van signalen over een groot bereik. Afhankelijk van de vorm, grootte en elektromagnetische eigenschappen kunnen antennes worden onderverdeeld in verschillende soorten antennes. Van deze verschillende typen antennes speelt de Yagi-antenne een cruciale rol in teleco1TP8unicatie. In dit artikel onderzoeken we hoe Yagi-antennes werken door hun ontwerp, geschiedenis en factoren die hun prestaties bepalen te begrijpen. Tot slot onderzoeken we enkele veelgebruikte toepassingen van Yagi-antennes in verschillende draadloze communicatiesystemen.
Historische achtergrond
Yagi antenne is een richtantenne die in 1926 werd geïntroduceerd door twee Japanse wetenschappers. De wetenschappers die de Yagi-Uda antenne hebben uitgevonden zijn Shintaro Uda en zijn supervisor Hidetsugu Yagi. Shintaro was verantwoordelijk voor het formuleren van de theorie achter de antenne terwijl Yagi hem hielp zijn ideeën te populariseren bij de wereldwijde community. De oudste toepassing van Yagi-Uda antennes waren radarsystemen die in de Tweede Wereldoorlog werden gebruikt. Aan het einde van de Tweede Wereldoorlog werden ze echter gebruikt als antennes voor televisies thuis.
Met het voortschrijden van de technologie en de tijd werd het oorspronkelijke ontwerp van de Yagi-Uda antenne geoptimaliseerd en aangepast aan de nieuwe toepassingseisen. In de loop der jaren hebben Yagi-Uda antennes vele toepassingsgebieden veroverd, waaronder satelliet communicatie, dankzij hun eenvoudige en elegante ontwerp. Naast satelliet communicatie en televisieantennes voor thuis, worden ze nu ook gebruikt in de mijnbouw, amateur radiostations en vaste ontvangstcentra voor mobiele telefoons.
Het ontwerp begrijpen
Antenneontwerp wordt begrepen door verschillende elektrische en magnetische eigenschappen van hun ontwerp te evalueren. De Yagi-Uda antenne bestaat uit drie hoofdcomponenten, namelijk,
- Het sturende element: Dit element is verantwoordelijk voor het leveren van voedingsstroom aan de rest van de elementen in de antenne. De lengte van het aandrijfelement is afhankelijk van de werkfrequentie van de antenne.
- Reflector: Deze elementen zijn verantwoordelijk voor het verminderen van de vorming van zijlobben in het stralingspatroon van de antenne. Het stralingspatroon van de antenne is een weergave van de dekking die door de antennetransmissie wordt bereikt en wordt gekenmerkt door de hoofdlob en zijlobben. De hoofdlob draagt het grootste deel van de energie terwijl zijlobben minder energie of zwerfstraling dragen. Daarom zijn reflectorelementen een belangrijk element in het ontwerp van Yagi-Uda antennes. Gewoonlijk is de lengte van de reflector ongeveer 5% van de lengte van het aandrijfelement aan het achterste uiteinde van de antenne.
- Bestuurders: Deze elementen zijn verantwoordelijk voor het richten van het signaal of het elektromagnetische stralingspatroon in de gegeven richting.
Verder worden Yagi-Uda antennes, als het gaat om de materialen die gebruikt worden voor de fabricage van antennes, meestal gemaakt van materialen zoals aluminium, koper en roestvrij staal waar een hoge duurzaamheid de voorkeur geniet. Glasvezel is een ander type materiaal dat veel gebruikt wordt voor de productie van Yagi-Uda antennes. Tot slot hebben we de Yagi-Uda antenne-elementen, hun afmetingen en andere factoren zoals het aantal directoren en de afstand tussen de directoren gespecificeerd, afhankelijk van het frequentiebereik en de toepassing.
Hoe werkt een Yagi antenne?
We hebben in het vorige hoofdstuk belangrijke ontwerpaspecten van de Yagi-Uda antenne besproken, laten we nu het werkingsprincipe van de Yagi-Uda antenne bespreken. De elementen van de antenne zijn geplaatst op een passieve structuur die bekend staat als de giek. De achterkant bestaat uit reflectoren die metalen staven zijn. Deze reflectoren in combinatie met directors zorgen voor een richtingsgevoelig stralingspatroon. Het aandrijfelement is de enige actieve component in de antenne en wordt meestal als een gevouwen dipool geplaatst.
Yagi-Uda antennes worden beschouwd als directionele antennes met hoge versterking waarbij de typische Yagi-Uda antenneversterking ongeveer 10-14dBi is. Yagi-Uda antennes worden echter beschouwd als frequentiegevoelige apparaten en hun ontwerp zou afhangen van het vereiste werkfrequentiebereik. Bovendien is de bandbreedte die haalbaar is met een Yagi-Uda antenne smal in vergelijking met andere typen antennes. Vergeleken met andere typen antennes, zoals patch- en schroefantennes, hebben Yagi-Uda antennes een hogere versterking en richtingsgevoeligheid.
Factoren die de prestaties beïnvloeden
Laten we nu enkele factoren bespreken die de prestaties van de Yagi-Uda antenne beïnvloeden. De prestaties van deze antennes zijn afhankelijk van de volgende factoren:
- Frequentie van gebruik: Wanneer we een Yagi-Uda antenne ontwerpen, zal deze op een specifieke frequentie werken, afhankelijk van de ontwerpparameters zoals de afstand tussen reflector en director, lengte en grootte. Daarom moet de werkfrequentie optimaal zijn voor de beste prestaties.
- Lengte en afstand van elementen: Zoals eerder besproken kunnen de afstand en lengte van de elementen in het antenneontwerp de versterking en richtkarakteristiek van de antenne beïnvloeden.
- Omgevingsfactoren: We hebben dit allemaal wel eens meegemaakt met het gebruik van Yagi-Uda antennes als antennes voor thuistelevisie. Zware omgevingsomstandigheden kunnen de prestaties van de antenne beïnvloeden, waaronder obstructies en elektromagnetische interferentie.
- Overwegingen voor montage en oriëntatie: De juiste installatiehoogte en oriëntatie zijn belangrijk omdat ze de prestaties van Yagi-Uda antennes beïnvloeden.
Toepassingen van Yagi antennes
Yagi-Uda antennes worden veel gebruikt in de volgende toepassingen:
- Ze worden gebruikt in draadloze communicatiesystemen als cellulaire basisstations en om punt-tot-punt communicatieverbindingen met hoge richtingsgevoeligheid tot stand te brengen.
- Yagi-Uda antennes worden veel gebruikt bij televisie- en radiotransmissie. Ze zijn ook populair onder radioamateurs.
- Een populaire toepassing van Yagi-Uda-antennes is het gebruik ervan voor het implementeren van Wi-F-verbindingen op lange afstand.
- Omroep toepassingen: Met het voordeel van hoge versterking en richtingsgevoeligheid zijn Yagi-Uda antennes ook populair in verschillende omroepapplicaties.
Voordelen en beperkingen van een Yagi antenne
Yagi-Uda antennes worden gecategoriseerd als antennes met hoge versterking en richtantennes. Dienovereenkomstig, De voordelen van Yagi-Uda antennes kunnen als volgt worden geïdentificeerd:
- Hoge winst
- Hoge richtingsgevoeligheid
- Eenvoudig ontwerp en dus lage kosten in vergelijking met geavanceerde antennetypen zoals patchantennes
Ondanks hun voordelen hebben Yagi-antennes enkele beperkingen. Deze beperkingen zijn onder andere:
- Smalle bandbreedte die het werkfrequentiebereik beperkt
- Hun ontwerp is gevoelig voor interferentie
- In ontwerpen die een omnidirectionele dekking vereisen, zijn Yagi-Uda antennes mogelijk niet het ideale antenneontwerp voor uw toepassing.
Praktische overwegingen voor installatie
Het is belangrijk om rekening te houden met enkele praktische overwegingen tijdens de installatie en het onderhoud van de antenne in uw toepassing. De Yagi-Uda antenne biedt verschillende montagemogelijkheden, zoals:
- Rooftop
- Mast
- Draagbare opstellingen
Afhankelijk van de vereisten van je toepassing kun je de perfecte montageoptie kiezen.
Tot slot is het verplicht om te voldoen aan de bestaande wet- en regelgeving in uw land bij het gebruik van Yagi-Uda antennes in uw toepassing.
Conclusie
In dit artikel hebben we het ontwerp en het werkingsprincipe van Yagi-Uda antennes onderzocht. Verder hebben we veelgebruikte toepassingen van Yagi-antennes besproken. Dit artikel kan dienen als referentiegids wanneer je een Yagi-antenne overweegt voor jouw toepassing.
NL 
EN 
FR 
AR 
DE 
IT 
PT 
ES 
RU 
KO 
PL