Canal de onda

La antena "canal de onda" , también conocida como antena Yagi  - Uda , o antena Yagi ( antena ing.  Yagi ), es una antena que consta de vibradores activos y varios pasivos ubicados a lo largo de la línea de radiación paralelos entre sí . El canal de onda pertenece a la clase de antenas de onda viajera . En la literatura soviética , se utilizó el nombre "canal de ondas", que siguió siendo común en la literatura en idioma ruso; en la literatura en idioma inglés, los nombres son utilizados por los nombres de los inventores.

Dispositivo y principio de funcionamiento

La antena consta de activos (A) y varios vibradores pasivos: reflectores  (R) ubicados en la poligonal (en la figura - T), ubicados en relación con la dirección de radiación detrás del vibrador activo , así como directores  (D) ubicado frente al vibrador activo . En la mayoría de los casos, se usa un reflector (hay diseños con muchos reflectores), la cantidad de directores varía de uno a docenas. La longitud del vibrador activo es aproximadamente la mitad de la longitud de la onda emitida ( 0,5 λ ), el reflector es ligeramente superior a 0,5 λ , y la longitud de los directores es ligeramente inferior a 0,5 λ y con un ligero acortamiento a medida que se aleja. del vibrador activo. En una antena de tres elementos, las distancias del vibrador activo al reflector y al director son de aproximadamente 0,25 λ .

La radiación de una antena se puede considerar como la suma de las radiaciones de todos los vibradores que la componen. La corriente excitada por la radiación de un vibrador activo en el reflector induce una tensión en el mismo. En el reflector, cuya resistencia es inductiva debido a una longitud de más de 0,5 λ , el voltaje va a la zaga del voltaje en el vibrador activo en 270 °. Como resultado, la radiación total del vibrador activo y el reflector en la dirección del reflector se suma en antifase, y en la dirección del vibrador activo, en fase, lo que conduce a un aumento de la radiación en la dirección del activo. vibrador aproximadamente dos veces. Los directores funcionan de forma similar a un reflector, sin embargo, debido al carácter capacitivo de su resistencia (ya que su longitud es inferior a 0,5 λ ), la radiación se amplifica en la dirección de los directores. Cada reflector o director adicional aumenta la ganancia, pero menos que el reflector y el director anteriores, y para el reflector este efecto es más pronunciado, por lo que rara vez se usa más de un reflector.

Características

Una antena de "canal de onda" de tres elementos tiene una ganancia de aproximadamente 5-6  dBd , una antena de seis elementos es de aproximadamente 9 dBd , una antena de diez elementos es de aproximadamente 11 dBd . Para antenas largas (más de 15 elementos), se puede considerar que la ganancia aumenta en aproximadamente 2,2 dB por cada duplicación de la longitud de la antena. La antena tiene una alta directividad , aunque es bastante simple, tiene una masa relativamente pequeña y la ausencia de superficies sólidas asegura una baja resistencia al viento .

El diseño de la antena también puede ser de dos elementos (o con un reflector, o con un director), pero rara vez se usa, ya que sus características no son mucho mejores que las de un solo vibrador [1] .

Aplicación

Las antenas de canal de ondas se utilizan ampliamente para recibir televisión, recibir y transmitir en sistemas inalámbricos de transmisión de datos, en comunicaciones de radioaficionados , en otros sistemas de comunicación, en radares . Su amplia distribución se ve facilitada por la alta ganancia, la buena directividad, la compacidad, la simplicidad y el bajo peso. La antena se utiliza en los rangos de ondas de metros y decímetros , así como en frecuencias más altas. Existen varias variantes de nanoantenas Uda-Yagi para el rango óptico de ondas electromagnéticas [2] .

Historia

La antena de "canal de ondas" fue inventada en 1926 por Shintaro Uda de la Universidad de Tohoku , ubicada en la ciudad de Sendai en Japón , y Hidetsugu Yagi , su colega, también participó en el trabajo . Yagi publicó la primera descripción de la antena en inglés y, por lo tanto, en los países occidentales se asoció con su nombre. Yagi, sin embargo, siempre mencionó el papel fundamentalmente importante de Uda en la invención de la antena, en relación con la cual el nombre correcto es "antena Yagi-Uda".

La antena se generalizó durante la Segunda Guerra Mundial como antena de radar de defensa aérea debido a su simplicidad y buena directividad. El ejército japonés se dio cuenta por primera vez de la antena después de la Batalla de Singapur , cuando se encontraron con notas de un ingeniero de radio inglés que mencionaba una "antena yagi". Los oficiales de inteligencia japoneses no entendieron en este contexto que Yagi era el apellido del creador.

Aunque la antena se inventó en Japón, la mayoría de los desarrolladores de radares japoneses la desconocían durante gran parte del período de guerra, debido a las tensiones entre la marina y el ejército.

La antena de polarización horizontal se puede ver debajo del ala izquierda del avión basado en portaaviones: Grumman F4F Wildcat , F6F Hellcat , TBF Avenger . Se puede ver una antena polarizada verticalmente en el morro de muchos cazas de la Segunda Guerra Mundial.

El 28 de enero de 2016, apareció en la página de inicio de Google un doodle dedicado al 130 aniversario de Hidetsugu Yagi [3] .

Notas

  1. ↑ Antenas "canal de ondas" . Libros genealógicos . Fecha de acceso: 23 de junio de 2022.
  2. ↑ Slyusar V. I. Nanoantennas: enfoques y perspectivas Copia de archivo fechada el 3 de junio de 2021 en Wayback Machine // Electronics: Science, Technology, Business. - 2009. - Nº 2. - Pág. 64.
  3. ↑ Google felicitó al "padre" de la antena Yagi con un nuevo doodle . La verdad de Kazajstán. Consultado el 16 de abril de 2017. Archivado desde el original el 16 de abril de 2017.

Enlaces

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