Yagi-Uda ve Log-Periyodik Antenler

... konulu sunumlar: "Yagi-Uda ve Log-Periyodik Antenler"— Sunum transkripti:

1 Yagi-Uda ve Log-Periyodik Antenler

2 Yagi-Uda Anten -Yagi ve Uda isimli iki Japon profesör tarafından 1920’lerde tasarlanmıştır -Boyuna Işıma yapar -Genellikle VHF-UHF bantlarında (30 MHz-3 GHz) kullanılır -Yapımı kolay ve maliyeti düşüktür -Bant genişliği dardır UHF Yagi VHF Log-periodic UHF Yagi

3 Yagi-Uda Anten Üç tip elemandan oluşur
Besleme elemanı (Driven element) Yansıtıcı (Reflector) Yönlendirici (Director) Yansıtıcı aralığı uzunluğu Yönlendirici Yönlendirici uzunluğu

4 Yagi-Uda Anten Besleme elemanı (Driven Element)
Antenin polarizasyonunu ve merkez frekansını belirler Dipol için tavsiye edilen uzunluk 0.47λ’dır.

5 Yagi-Uda Anten Yansıtıcı (Reflektör)
Metal taşıyıcı üzerine monte edilmiş bir dipolün sinyal geliş veya gidiş yönünde arkasına düşen ve yaklaşık olarak λ / 4 mesafeye yerleştirilen düz bir borudan yapılmış anten elemanına “yansıtıcı” denir. Yansıtıcının görevi vericiden gönderilen elektromanyetik dalgaları dipole doğru yönlendirmektir

6 Yagi-Uda Anten Yönlendirici (Direktör) Dipolün ön kısmında dalga boyu λ /8'e kadar mesafeye, dipolün dış boyutlarından daha küçük çubuk şeklindeki metal borudan yapılmış anten elamanına “yönlendiriciler” denir. Anten dizisinde ne kadar fazla yönlendirici kullanılırsa, anten kazancı o kadar fazla olur. Yansıtıcı ve yönlendirici aldıkları radyasyon sinyallerini dipol üzerine tekrar yayar. Böylece dipol üzerindeki indüklenmiş bir gerilim meydana getirilir. İndüklenen gerilimin büyüklüğü ve fazı, kullanılan elemanların uzunluğu aralarındaki mesafeye bağlıdır.

7 Yagi-Uda Anten 3–elemanlı Yagi-anten; yansıtıcı, yayınlayıcı ve yönlendirici elemanlarına ait elektrik alanlar. Bir yönlendirici elemanının parazitik yayınlayıcı olarak çalışması: Yönlendiricinin kapasitif reaktansından dolayı faz kayması meydana gelir.

8 Yagi-Uda Anten (Yönelticilik)
Yagi–Uda antenin yönelticiliği aşağıdaki formülle hesaplanabilir. (Besleme elemanı yarım-dalga dipol anten) D = 3.28N N: Antendeki eleman sayısı Üç eleman için N=3, D=9.84 dBi Altı eleman için N=6, D=12.93 dBi Dokuz eleman için N=9, D=14.7 dBi Oniki eleman için N=12, D=15.95 dBi 3.09 dB 1.77 dB 1.25 dB

9 Yagi-Uda Anten (Giriş Empedansı)
Giriş empedansı, elemanlar arasındaki uzaklıktan etkilenir. Elemanlar arasındaki uzaklık azaldıkça, empedans da azalır. Örneğin yarım-dalga dipol anten kullanılırsa, 73 ohm olan empedansı, elemanlar arası uzaklık 0.1λ’ya kadar azaltıldıkça, 12 ohm’a kadar düşer. Bu sebeple, besleme elemanı olarak, giriş empedansı 280 ohm olan folded-dipol anten tercih edilebilir.

10 Yagi-Uda Anten

11

12 Yagi-Uda Anten Teknik Özellikler Frekans bandı 824-896 Mhz Kazancı
16 dBi VSWR < 1.5:1 Polirizasyon Yatay veya düşey Horzantal yayılım açısı 28° Vertikal yayılım açısı 25° Nominal Empedansı 50Ohm F/B Oranı >20dB Konnektör N Dişi Kablo Uzunluğu 5m Rüzgar Dayanımı 210Km/h Materyal Aliminyum alaşım Ağırlık 0.6Kg

13 Log-Periyodik Anten

14 Log-Periyodik Anten Yapı olarak Yagi-Uda antenlere benzerdirler.
Boyuna ışıma yaparlar (7-15 dBi civarı kazançları vardır) Genellikle VHF-UHF bantlarında kullanılırlar Yagi-Uda antenle aralarında temel iki fark vardır Bant genişliği: Yagi-Uda antene göre çok daha geniş banda sahiptir. Beslemesi: Log-periyodik antenin her bir elemanı beslenir. Yagi-Uda antende bir eleman beslenirken diğerleri parazitik elemandır.

15 Log-Periyodik Anten Ln<
Aktif bölgede yer alan dipolün boyu yaklaşık yarım dalga boyu kadardır, merkez frekansını belirler. Yarım dalga boyundan daha büyük olan dipoller aktif olmayan bölgede yer alan yansıtıcılardır. Yarım dalga boyundan küçük olanlar ise gene aktif olmayan bölgede yer alan yönlendiricilerdir. En büyük frekansı, en küçük dipolün uzunluğu (Ln), en küçük frekansı ise en büyük dipol uzunluğu (L1) belirler.

16 Log-Periyodik Anten Ln = n. elemanın uzunluğu, and n = 1, 2, , N; sn = n and (n + 1). elemanlar arasındaki mesafe; dn = n. elemanın çapı; gn = n. Elemanın kutupları arasındaki boşluk. TASARIM scaling factor spacing factor Apex angle

17 Log-Periyodik Anten Tasarım için çok parametre varmış gibi görünse de, yönlendiricilik gözönüne alınarak belirlenen 3 önemli parametre vardır. Anten uzunluğu Anten açısı (Apex angle) Frekans aralığı

18 Log-Periyodik Anten Log periyodik antende, anten empedansı da önemli bir parametredir. Empedansı, anten elemanlarını oluşturan telin çapı d ve kutuplar arasındaki boşluk g belirler. Z0: Karakteristik empedans

19 Log-Periyodik Anten Minimum frekansı fmin ve maksimum frekansı fmax olacak şekilde tasarım yapmak istersek, seçimlerimizi aşağıdaki gibi yapabiliriz.

20

21 Örnek

22 Örnek

23 Helisel Antenler Mobil telefonlarda kullanılır.
Uydu haberleşmesinde kullanılırlar. GPS anteni olarak kullanılırlar. GPS uyduları sağ el dairesel polarizasyonlu (RHCP: Right-Hand Circular Polarization) işaretler yayınlarlar. GPS sivil uygulamalarında kullanılacak alıcı antende aranan özelliklerden biri düşük açılarda yataya yaklaştıkça uyduları izleme işleminin devamlılığının sürdürülebilmesidir. Mobil telefonlarda kullanılan helisel anten. Dairesel polarizasyonlu uydu haberleşmesi için kullanılan Helisel Anten. 4 lü dizi olarak tasarlanan uydu izleme anteni.

24 Helisel Antenler Düz bir telin düzgün bir silindir üzerine sarılarak helis tel haline getirilmesiyle oluşturulan helis anten üç boyutlu bir geometriye sahiptir. Bu üç boyutlu geometri düzgün bir doğru, bir daire ve bir silindirden oluşmaktadır.

25 Helisel Antenler Şekil 1’de bir helis anten ve toprak plakasına ilişkin boyutlandırmalar sembolik olarak verilmiştir. Şekil üzerindeki semboller, D: Helisin çapı S: Dönmeler arasındaki boşluk (merkezden merkeze) A: Eksenel uzunluk () nS⋅ d: Helis iletkeninin çapı g: Toprak plakası ile helis arasındaki mesafe G: Toprak plakasının çapı şeklinde açıklanır. Dönme sayısı ise n ile gösterilir.