Хвильовий канал

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Хвильовий канал (також відома як антена Уда-Яги або антена Яги — антена, що складається з розташованих уздовж лінії випромінювання паралельно один одному активного та декількох пасивних вібраторів. Хвильовий канал відноситься до класу антен біжучої хвилі. У радянській літературі застосовувалася назва Хвильовий канал, яка і залишилася поширеною у сучасній літературі; в англомовній літературі використовується назва за іменами винахідників. Дана антена використовується для мережі точка-точка, а іноді і для мережі точка-багато точок. Антена була спочатку розроблена для радіо-частоти у 1926 році, але нині використовується у бездротовому зв'язку.

Будова і принцип дії[ред.ред. код]

Антенна «хвильовий канал», відома також як антена Уда — Яги, або антена Яги — антена, що складається з розташованих уздовж лінії випромінювання паралельно один одному активного і декількох пасивних вібраторів. Хвильовий канал відноситься до класу антен біжучої хвилі. У радянської літературі застосовувалося назву «хвильовий канал», яке і залишилося поширеним в російськомовній літературі; в англомовній літературі використовують назви за іменами винахідників.

Схема антени «хвильовий канал»

Антена складається з розташованих на траверсі (на малюнку — Т) активного (A) і ряду пасивних вібраторів — рефлекторів (R), розташованих щодо напряму випромінювання за активним вібратором, а також директорів (D), розташованих перед активним вібратором. Найчастіше застосовується один рефлектор, число директорів змінюється від нуля до десятків. Активний вібратор має довжину близько напівхвилі (0,5 λ), рефлектор довжину трохи більшу 0,5 λ, директори мають довжину, меншу 0,5 λ. Відстані від активного вібратора до рефлектора і до першого директора складають близько 0,25 λ.

Випромінювання антени можна розглядати як суму випромінювань усіх складових її вібраторів. Струм, наведений випромінюванням активного вібратора в рефлекторі, наводить у ньому напругу. Для рефлектора, опір якого носить індуктивний характер за рахунок довжини, більшою 0,5 λ, напруга відстає за фазі від напруги в активному вібраторі на 270 °. В результаті випромінювання активного вібратора і рефлектора в напрямі рефлектора складається в протифазі, а в напрямку активного вібратора — у фазі, що призводить до посилення випромінювання в напрямі активного вібратора приблизно вдвічі. Аналогічно рефлектору працюють директори, однак через ємнісного характеру їх опору (що визначається їх меншою довжиною) випромінювання посилюється в напрямі директорів. Кожен додатковий рефлектор або директор дають надбавку посилення, але меншу, ніж попередній рефлектор і директор, причому для рефлектора ефект ослаблення дії додаткових елементів набагато більш виражений, тому більше одного рефлектора застосовують досить рідко.

Характеристики[ред.ред. код]

Трьохелементний хвильовий канал має підсилення близько 5-6 dBd, шестиелементний — близько 9 dBd, десятіелементний — близько 11 dB . Для довгих (більше 15 елементів) антен можна вважати, що посилення збільшується приблизно на 2,2 dB на кожне подвоєння довжини антени. Антена має добрий коефіцієнт спрямованої дії. Антена досить проста, має відносно невелику масу, а відсутність суцільних поверхонь забезпечує малу парусність.

Застосування[ред.ред. код]

Зліва направо на траверсі змонтовані рефлектор, активний вібратор і директор. Добре видно, що рефлектор трохи довшим активного вібратора, а директор коротше.

Антени «хвильовий канал» широко застосовуються в якості приймальних телевізійних, в якості прийомних і передавальних в системах бездротової передачі даних, в радіоаматорського зв'язку, в інших системах зв'язку, в радіолокації. Широкому їх поширенню сприяють високе посилення, хороша спрямованість, компактність, простота, невелика маса. Антену застосовують на діапазонах, починаючи з коротких хвиль, в діапазонах метрових і дециметрових хвиль і на більш високих частотах, на НВЧ-діапазонах.

Широкому їх поширенню сприяють висока посилення, хороша спрямованість, компактність, простота, невелика маса. Антену застосовують на діапазонах, починаючи з коротких хвиль, в діапазонах метрових і дециметрових хвиль і на більш високих частотах, на НВЧ-діапазонах.

Історія[ред.ред. код]

Антена хвильовий канал була винайдена в 1926 році японцем Сінтаро Уда у співпраці з Хідецугу Яги з Університету Тохоку, розташованого в місті Сендай в [[Японія|Японії] ]. Яги опублікував перший опис антени на англійській мові, в зв'язку з чим в західних країнах вона стала асоціюватися з його ім'ям. Яги, втім, завжди згадував принципово важливу роль Уда у винаході антени, у зв'язку з чим правильною назвою має бути «антена Уда-Яги».

Антена отримала широке поширення під час Другої світової війни в якості антени радар ів ППО завдяки її простоті та хорошою спрямованості. Японські військові вперше дізналися про антені після битви при Сінгапурі, коли до них потрапили записки англійського радіоінженера, згадуваного «антену яги». Японські офіцери розвідки не зрозуміли в цьому контексті, що Яги — це прізвище творця. Незважаючи на те, що антена була винайдена в Японії, вона залишалася невідомою більшості японських розробників радарів протягом великої частини військового періоду, через суперечності між флотом і армією. Антену горизонтальної поляризації можна бачити під лівим крилом літаків, що базуються на авіаносцях Grumman F4F, F6F, TBF Avenger. Антену вертикальної поляризації можна бачити на носовому обтічнику багатьох винищувачів другої світової війни.

Посилання[ред.ред. код]