Почему число на графике — не «точный КУ в дБи» промышленной Яги–Уда?

Реализованный коэффициент усиления учитывает потери в фидере, несогласование и омические потери; направленность — интеграл по полной пространственной диаграмме. Здесь считается азимутальный учебный срез и величина 10 log₁₀(max |E|² / mean |E|²). Её используют для тенденции (больше директоров и подходящий шаг — выше показатель), а не для энергетического расчёта линии.

Что означает ползунок «фазовый сдвиг паразитов на секцию»?

В полном расчёте фазы задают длины и шаги элементов. Здесь это свёрнуто в одно отставание на ступень директоров, чтобы показать, как фазовая прогрессия управляет интерференцией. Поэтому реальные Яги–Уда чувствительны к малым изменениям длин.

Чем это отличается от фазированной решётки?

У фазированной решётки заданы равные излучатели и явный прогрессивный сдвиг фазы. У Яги–Уда фазировка задаётся геометрией и расстройкой; питается только активный элемент. Модель имитирует это неравными амплитудами и паразитными задержками.

Почему при большом шаге появляются боковые лепестки?

Большее электрическое расстояние между элементами позволяет другим направлениям попасть в условие синфазного сложения — по смыслу близко к дифракционным лепесткам решётки. В реальных Яги–Уда шаг, число элементов и настройку подбирают для баланса усиления, боковых лепестков и полосы.

Антенна Яги–Уда

Рефлектор, активный вибратор и директоры: учебная диаграмма и график направленности от числа директоров (схематичная модель).

Яги–Уда (учебная модель)

Число директоров N5

Шаг директоров d/λ0.31

Вылет рефлектора (λ)0.25

Фазовый сдвиг паразитов / секция76°

Токи и фазы задают упрощённо наведённые токи на чуть расстроенных диполях. Не полный МоМ/оптимизация Яги — чтобы видеть рост апертуры и сужение лепестков при добавлении директоров.

Измеренные величины

Всего элементов7

Направленность (модель, лин.)3.48

В срезе к изотр. (дБ)5.41 dB

F/B при φ=0 и π (модель, дБ)12.65 dB

Ширина луча −3 дБ (модель, °)115.2°

Пик диаграммы φ321.5°

Длина несущей (λ)1.80 λ

О модели

Антенна Яги–Уда — классическая торцевая решётка: рефлектор чуть сзади активного вибратора и одна или несколько директорных вибраторов впереди; взаимная связь перераспределяет токи так, что излучение в дальней зоне складывается вдоль стрелы к директорам. На странице — учебная модель комплексного поля: у каждого элемента заданы амплитуда и фаза как замена наведённым токам на слегка расстроенных диполях; в полярных координатах строится срез |E(φ)|, вперёд соответствует φ = 0. Дополнительный график — 10 log₁₀(D) в зависимости от числа директоров, где D — отношение максимума к среднему мощности в этом срезе: показатель остроты диаграммы, а не полная трёхмерная направленность и не коэффициент усиления из метода моментов. Ползунки меняют число директоров, шаг в долях λ, вылет рефлектора и фазовое отставание паразитов на секцию. Реальная Яги–Уда зависит от точных длин, диаметра проводника, крепления на стреле и согласования с фидером; здесь видно, почему длиннее апертура (больше директоров при разумном шаге) сужает главный лепесток.

Для кого: Теория антенн и радиолюбители: паразитное формирование луча у Яги–Уда в отличие от активной фазированной решётки.

Ключевые понятия

антенна Яги–Уда
рефлектор
директор
торцевая решётка
взаимная связь
направленность
диаграмма направленности
паразитный элемент

Как это работает

Рефлектор (чуть дальше λ/4) и цепочка директоров создают торцевой луч вдоль стрелы: наведённые токи интерферируют в дальней зоне. Здесь — учебная суперпозиция с регулируемым шагом и фазовым отставанием по секциям, а не полный расчёт методом моментов. График направленности от числа директоров показывает, как удлинение апертуры сужает главный лепесток; у реальной Яги–Уда усиление и отношение вперёд/назад зависят от длин, толщины и взаимной связи.

Часто задаваемые вопросы

Почему число на графике — не «точный КУ в дБи» промышленной Яги–Уда?: Реализованный коэффициент усиления учитывает потери в фидере, несогласование и омические потери; направленность — интеграл по полной пространственной диаграмме. Здесь считается азимутальный учебный срез и величина 10 log₁₀(max |E|² / mean |E|²). Её используют для тенденции (больше директоров и подходящий шаг — выше показатель), а не для энергетического расчёта линии.
Что означает ползунок «фазовый сдвиг паразитов на секцию»?: В полном расчёте фазы задают длины и шаги элементов. Здесь это свёрнуто в одно отставание на ступень директоров, чтобы показать, как фазовая прогрессия управляет интерференцией. Поэтому реальные Яги–Уда чувствительны к малым изменениям длин.
Чем это отличается от фазированной решётки?: У фазированной решётки заданы равные излучатели и явный прогрессивный сдвиг фазы. У Яги–Уда фазировка задаётся геометрией и расстройкой; питается только активный элемент. Модель имитирует это неравными амплитудами и паразитными задержками.
Почему при большом шаге появляются боковые лепестки?: Большее электрическое расстояние между элементами позволяет другим направлениям попасть в условие синфазного сложения — по смыслу близко к дифракционным лепесткам решётки. В реальных Яги–Уда шаг, число элементов и настройку подбирают для баланса усиления, боковых лепестков и полосы.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Электричество и магнетизм».

Вся категория →

НовоеУниверситет / научные

Фазированная решётка

Запустить симулятор

Множитель равномерной линейной решётки в зависимости от фазы управления и шага элементов.

НовоеУниверситет / научные

Резонансный трансформатор Тесла

Запустить симулятор

Два связанных колебательных контура RLC. Если частота источника близка к собственной частоте вторичного контура, напряжение на добротной вторичной стороне сильно растёт.

НовоеУниверситет / научные

Годограф Найквиста

Запустить симулятор

Разомкнутая передаточная функция L(jω) на комплексной плоскости; критическая точка −1 и расстояние до неё.

НовоеУниверситет / научные

Взаимная индуктивность

Запустить симулятор

Две связанные катушки: коэффициент связи k и взаимная индуктивность M = k√(L₁L₂). Синусоидальный ток в первичной цепи наводит ток во вторичной через нагрузку R₂.

НовоеШкольные

Диаграмма направленности диполя

Запустить симулятор

Усреднённая по времени мощность ∝ sin² θ в плоскости, содержащей ось диполя (схема дальней зоны).

НовоеШкольные

Диаграмма направленности полуволнового диполя (λ/2)

Запустить симулятор

Дальняя E-плоскость тонкого диполя длиной λ/2 с питанием в центре: мощность ∝ [cos(½π cos θ)/sin θ]², коэффициент направленности D ≈ 1,64 (~2,15 дБи); пунктир — короткий диполь sin² θ.

Антенна Яги–Уда

О модели

Как это работает

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

Фазированная решётка

Резонансный трансформатор Тесла

Годограф Найквиста

Взаимная индуктивность

Диаграмма направленности диполя

Диаграмма направленности полуволнового диполя (λ/2)

Антенна Яги–Уда

О модели

Как это работает

Часто задаваемые вопросы