Menu

22.4.7. Emeletes hosszú Yagi-antennák

A hosszú Yagi-antennák egymásra helyezésével is jó eredményeket érhetünk el. Annak azonban nem volna sok értelme, hogy a sokszintes rendszerben 0,5λ és 0,7λ értékre állítsuk be a szintek közötti távolságot, mert ez esetben túlságosan átlapolnák egymást a nagy hatásos felületek, és így csak kisebb mértékben nőne meg a nyereség.
Ha az egyes síkoknak megfelelő hatásos felületből indulunk ki, és a (3.25) képlet alapján próbáljuk megállapítani a legnagyobb nyereségnek meg­felelően a szintek közötti optimális távolságot, minden bonyolultabb számítás nélkül megkapjuk ezt az optimális értéket.
A 3.21. ábráról leolvashatjuk, hogyan függ a λ2 mennyiséggel kifejezve az egyes antennaszintek A hatásos felülete a dB-ben kifejezett antennanyereségtől. Például a 22.13. ábra szerinti 11-elemes hosszú Yagi-antenna nyeresége 12dB, tehát A hatásos felülete 2,0λ2. Minthogy a függőleges síkban αH=40° a nyílásszög, és ismeretes az is, hogy a vízszintes síkban = 37°, a (3.25) képletből könnyen megállapíthatjuk, hogy a szintek közötti S távolság:

Ebből az következik, hogy amikor a szintek közötti S távolság 1,68λ, a két szintnek megfelelő hatásos felületek már nem fedik át egymást, vagyis megkaphatjuk az emeletes elrendezéssel a lehető legnagyobb nyereséget.
Az emeletes elrendezésű hosszú Yagi-antennákat szokásos módon tápláljuk. Mivel pedig a helyigények miatt két szintnél több aligha jön számításba, a gerjesztés roppant egyszerű. A szintek közötti nagy távolság következtében nem kapcsolhatunk a táppontban egymással párhuzamosan két negyedhullámú transzformátort. Mint már említettük azonban, hogy minden olyan vezeték, amelynek hossza a negyedhullámhossz páratlan többszörösével egyenlő, az ellenállás transzformálás szempontjából ugyanúgy viselkedik, mint egy negyedhullámú transzformátor. Ezért a gerjesztett elemeket a középső tápponttal összekötő vezetékek hosszát tetszés szerint 3/4λ, 5/4λ vagy7/4λ értékre növelhetjük.
Példaként elmagyarázzuk két, 11-elemes emeletes, hosszú Yagi-antennákból összeállított rendszer táplálását (22.13. ábra). Mint az előbbiekben megállapítottuk, a szintek közötti távolságnak egyenlőnek kell lennie az optimális 1,68 értékkel. Ha a középső tápponthoz csatlakozó transzformáló összekötő vezetékek hossza külön-külön 3/4λ, a szintek közötti távolságnak 1,5λ-nak kell lennie, tehát valamivel kisebbnek a számítottnál. A gyakorlatban nem sokat számít ez, hiszen a szintek közötti távolságra kapott érték úgyis csak a hozzávetőleges tájékozódást szolgálja.

22.22. ábra. A 11/11 elrendezésű kétemeletes hosszú Yagi-antenna gerjesztése

Most még a hangolt összekötő vezeték hullámellenállását kell meghatároznunk. Hogy jobban szemléltethessük a viszonyokat, a 22.22. ábrán a két táplált antennaelemet a most tárgyalt összekötő vezetékkel együtt rajzoltuk fel. Ha mindegyik szint talpponti ellenállása az XX pontban 240Ω, és a ZZ pontban szintén 240Ω tápponti ellenállást akarunk kapni, az összekötő vezetéket 340 Ω hullámellenállásra kell méreteznünk

22.23. ábra. A 7/7 elrendezésű kétszintes emeletes hosszú Yagi-antenna DI6EK szerint

Az 5.4. ábra szerint ezt a hullámellenállást akkor kapjuk meg, ha a huzalok távolságának és átmérőjének aránya 8,5:1. Ha tehát 6mm-es csőből vagy tömör anyagból készítjük el az összekötő vezetéket, a középvonalak közötti távolságnak 51mm-nek kell lennie.
Ezzel a 11-elemes emeletes Yagi-antennával 14,5dB antennanyereségre számíthatunk. A vízszintes síkban körülbelül 37° marad a nyílásszög, a függőleges síkban viszont kereken 26°-ra csökken ez a szög.
A megvalósításra példaként bemutatjuk a 22.23. ábrán a DL6EK által megépített kétszintes, 7/7 felépítésű hosszú Yagi-antenna fényképét.

 

Négyszintes, 4/4/4/4 elrendezésű emeletes Yagi-antennat

Tartalom

Az 5/5 felépítésű kétszintes hosszú Yagi-antenna