إذا حدثت للبحث أثناء رحلة داخزنة في شارع الضواحي في الولايات المتحدة في أي وقت خلال الستينيات أو السبعينيات، فلن سؤال لاحظت غابة من الهوائيات التلفزيونية. عندما كان التلفزيون فوق Air هو الخيار الوحيد، ذهب الناس إلى أطوال رائعة للمسافات في إشارات، مع الهوائيات من أبعاد ضخمة في بعض الأحيان تحلق على أسطح المنازل.
ومع ذلك، اختفت جميع الهوائيات في الهواء الطلق خلال الثلث الأخير من القرن العشرين، حيث انتهى موردو الكابلات كونهم مهيمنا، يلقيون من كبحهم، كما أن الآثار القبيحة من العصر المؤسفة بالإضافة إلى عصر الخيارات المقيدة وكذلك الاستقبال السيئ. ولكن الآن بدأت تقطيع الكابلات opperskates مثلك حقا في أن يبدأ من خلال الغابة ذات مرة، هذه المرة حول هوائيات Locoming للحصول على البرمجة الرقمية على الهواء. تعلن العديد من الهوائيات الجديدة أن تعلن الفاحشة عن الأداء أو التركيز أنها مصممة خاصة بالنسبة ل HDTV. كل شيء هراء إعلاني، بالطبع، منذ ذلك الحين كما هو الحال الآن، كل هوائي تلفزيولي تقريبا هو نوع من تصميم Yagi الكلاسيكي. الفيزياء في الهوائي هذا رائعة، كما هي قصة بالضبط كيف تم اختراع الهوائي.
“أودا من؟”
شينتارو أودا. المصدر: قسم سينسيناتي IEEE
ما سيصبح من المفهوم بأنه هوائي ياجي بدأ في أوائل العشرينات من القرن العشرين في مختبر البروفيسور شينتارو أودا في جامعة توهوكو الإمبراطورية في سينداي اليابان. كان الدكتور أودا يعمل في الفرقة VHF وكذلك كان يبحث عن طرق لجعل الهوائيات أكثر اتجاهين. أثناء التجريب مع هوائي حلقة مرنان، وجد أن وضع حلقة ثابتة بالقرب من الهوائي تميل إلى تشكيل الإشارة بعيدا عن نمط OmnidiCrectional، كما لو كان الحلقة كان يعمل كعاكس.
جنبا إلى جنب مع مشاركته Hidetsugu Yagi، جربت UDA مع تكوينات مختلفة. استبدلوا في نهاية المطاف من هوائي الحلقة مع ثنائي القطب بسيط، وكذلك عناصر إضافية إضافية، والتي اتصلت بها المديرين، على طفرة طويلة لتشكيل شعاع. استخدام ثماني مديري على طفرة خشبية بقيمة 15 مترا محمولة على سطح مختبرهم، UDA وكذلك Yagi تمكنوا من التفاعل على مسافة 135 كم في 68 ميغاهيرتز، أي إنجاز يعني في ذلك الوقت.
Hidetsugu Yagi وكذلك هوائي “له”. المصدر: الفيزياء World.com
بعد أن أطلق عليه اختراعهم “هوائي موجة العارض الاتجاهي”، كان من المحتمل أن يكون الهوائي سمي على اسم شخص ما. بالضبط كيف وصلت إلى الفضل فقط للدكتور ياجي حكاية بعض الخيانة على جزء Yagi مع اندفاعة من NAIVETÉ على UDA. قام الدكتور UDA بنشر أول أوراق لغة يابانية للغاية على الهوائي، ولكن لأسباب غير معروفة، استخدم الدكتور ياجي في كل من اليابانيين وكذلك براءات الاختراع الأمريكية للهوائي دون أي ذكر UDA. تم تخصيص براءات الاختراع اليابانية لأعمال ماركوني في إنجلترا، بينما ذهب براءات الاختراع الأمريكية إلى RCA. دون أي ذكر من UDA، وكذلك مع الدكتور ياجي بجولة في العالم الناطق باللغة الإنجليزية لمناقشة هوائي “له” في مؤتمرات هندسية إذاعية مختلفة، انتهى الهوائي ببطء كونه مجرد “هوائي Yagi” أو “مجموعة Yagi”.
ومن المفارقات، بفضل المنافسات بين الخدمة بالإضافة إلى عقلية صومعة في اليابان الإمبراطوري، كانت مجرد صيد رادار بريطاني محكم خلال معركة سنغافورة في عام 1942 التي قدمت اختراع محلي إلى الجيش الياباني. لم يفكر ضباط المخابرات اليابانية حتى في “Yagi” بأن يكونوا اسم يابانيين – فهو من المفترض أنهم كانوا مجرد كلمة تعليمية تتكون من البريطانيين.
الطفيليات
الخصائص الرئيسية للهوائي Yagi-Uda عالية الاتجاه بالإضافة إلى زيادة كبيرة. شريطة أن تكون طول كل جانب يجب أن تكون قريبة من بعض جزء من الطول الموجي للإشارة، فإنه أكثر عملية للترددات العالية، بشكل أساسي فوق 30 ميغاهرتز. هذا لا يعني أنه لا يمكن استخدامه للأطوال الموجية الأطول، على الرغم من أن الكثير من حمز يعمل 20 مترا بالإضافة إلى 40 مليون مترا مع ضخمة ياجي.
ياجي بنطاقات لحم الخنزير. لاحظ الجانب المدفوع مع Feedline و Sever Reconce، بالإضافة إلى عاكس واحد. المصدر: Antenna-Theory.com.
كما هو الحال في التصميم الأصلي للدكتور UDA، يتكون Yagi من عنصر واحد مدفوع متوازي بالإضافة إلى Coplanar مع عنصرين طفيليين على الأقل. هناك أسلوب صغير للغاية هو جانب عاكس واحد موجود “وراء” الجانب المدفوع (بالنسبة إلى اتجاه إشارة الراديو) بالإضافة إلى جانب مدير واحد أمام العنصر المدفوع. من المرجح أن يكون لدى الهوائي العملي العديد من المديرين، كلما كان هناك أكثر تشددا الاتجاه بالإضافة إلى زيادة المكسب، على الأقل بنفس النقطة.
هذا يوفر Yagis مظهرها المميز – طفرة أفقية مع العديد من الجوانب مرتبة بشكل عمودي. هناك بعض الاختلافات، من البرنامج – بعض Yagis لديها العديد من العاكسات، أو الحصول على ترتيب عاكس الزاوية. وكذلك بعض الهوائيات، وخاصة الهوائيات التلفزيونية، اجتاحت الجوانب الطفيلية بزاوية وليس عموديا على الطفرة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن ترتيب الجوانب أفقيا أو رأسيا، اعتماداعلى الاستقطاب المطلوب.
مراحل
لفهم تصميم Yagi، أذكر أن هوائي ثنائي القطب القديم العادي في منطقة خالية له نمط إشعاعي هو أقوى عريض إلى الهوائي. يؤدي ذلك إلى فصوص هائلين من الجبهة وكذلك الجزء الخلفي من الهوائي، مع إشارة بت من النهايات. الجانب المدفوع من Yagi هو مجرد ثنائي القطب نصف موجة، أو في بعض الأحيان ثنائي القطب مطوي لتعزيز المعاوقة. تشكل الجوانب الطفيلية وكذلك توجيه الحزمة الاستفادة من التداخل البناء وكذلك المدمرة.
كما اكتشف الدكتور أودا، يمكن إما أن تكون الجوانب الطفيلية إما مقرونة أو بقصدها إلى العنصر المدفوع. جوانب حثية أطول إلى حد ما من نصف موجة، في حين أن الجوانب السعة هي أقصر إلى حد ما. جميع المديرين أقصر من نصف موجة وكذلك إلى جانب الاقتراع بالسعة، في حين أن العاكس أطول بالإضافة إلى اقتران إرسالي. الفرق من نصف الموجة المثالية هو قليل – عادة 10٪ إلى 15٪ فقط.
بناء بناء بالإضافة إلى تدخل مدمر في هوائي Yagi. يمثل الموجة الصديقة للبيئة مجموع الأمواج الحمراء وكذلك الأزرق. المصدر: Radartutorial.eu.
كل من العاكس وكذلك أعمل المديرين من خلال إعادة تأهب السلطة من العنصر المدفوع. تحدد تباعد أفراد أسر الجوانب الطفيلية إلى الجانب المدفوع مرحلة الإشارة الخالصة. العاكس، يجري التفاعل المحوس، قوة Reradiates 180 درجة خارج المرحلة مع العنصر المدفوع. يتم تعيين التباعد لضمان أن يؤدي هذا إلى التدخل المدمر خارج الجزء الخلفي من الهوائي، بينما في الوقت نفسه في الوقت المحدد في المرحلة تقريبا مع الإشارة المدفوعة من الجبهة من الهوائي. هذا ينتج عنه تدخل بناء، مما عزز السلطة من الجبهة. وبالمثل، يتم إلقاء المديرين المقترنين بالسعة للتأكد من أنهم أحادوا السلطة أكثر وقليلا في الاتجاه المقدم، بينما يشعوا خارج المرحلة إلى الخلف.
النتيجة هي إشارة تضخيم إلى حد كبير تجاه المديرين، وكذلك لا شيء تقريبا وراء العاكس. بالإضافة إلى استدعاء أن نظرية الهوائي تحدد أن أي نوع من الهوائي الذي ينقل بالإمكان تلقيه، وكذلك مع نفس الخصائص بالضبط. لا يهم ما إذا كان الجانب المدفوع في Yagi مدفوعا بمرسل طاقة 100 واط مرتبط بمخضطة الأعلاف، أو بواسطة عدد قليل من أجهزة كهربائية تم اختيارها من برج تلفزيون بعيد المنال. الاتجاه وكذلك الربح سيكون هو نفسه. بالإضافة إلى Yagis يمكن أن يكون لها مكسب ملحوظ – ما يصل إلى 20 ديسيبل عند التصميم بشكل صحيح.
كمفيد مثل هوائي Yagi هو، إنه بعيد عن الكمال. نظرا للحجم الحاسم وكذلك تباعد العناصر الطفيلية، فإن Yagis لديها عرض نطاق ضيق نسبيا. أيضا، يمكن أن يكون الاتجاه الهوائي إزعاجا، يحتاج إلى تدوير الهوائي للإشارة إلى الإشارة أكثر أو أقل بدقة في جهاز الإرسال أو الاستقبال.
ولكن إذا كنت متطلبا لسحب إشارة واحدة بعيدة، فإن الاتجاه هو ما تحتاجه فقط. يعد Yagi هوائي في وضع العمل، وكذلك توفير التأثير الذي أتيح له على الأرجح من الأرجح وكذلك الكثير الذي اتخذ الكثيرون للإشارة إليه كهلو هوائي Yagi-Uda.