Поиск

Здравствуйте! Пытаюсь смоделировать простую антенну Яги-Уда для частоты 2400-2500 МГц, которую можно было бы изготовить из обычной медной проволоки 2.5 квадрата (диаметр 1.7 мм). При этом антенна должна иметь высокий КНД и не требовать согласования, то есть ее импеданс должен быть равен 50 Ом. Направленность антенны легко можно улучшить если, например, увеличить количество директоров. Однако у меня несколько другие цели: я пытаюсь добиться оптимальной конструкции для некоторого фиксированного числа элементов. В данном случае их всего семь, включая рефлектор и вибратор. Меняя геометрию антенны (то есть только расположение и размеры элементов) и анализируя результаты можно попробовать добиться и хорошего КСВ, и высокого КНД. При моделировании я обнаружил, что диаграмма направленности имеет достаточно сложную зависимость от взаимного размера между рефлкетором, вибратором, и директорами (и не только от этого). Например, буквально совсем небольшое увеличение размера директоров (которые все равно остаются меньше вибратора) может привести к тому, что они начинают работать как отражатели и антенна меняет свою направленность. Эти тонкости делают оптимизацию непростым и интересным делом. Для оптимизации я использую cocoaNEC (ядро NEC 2) и некоторое подобие градиентного спуска, где градиент вычисляется по размерам элементов, а функция потерь зависит от КСВ и КНД. Похоже, что алгоритм все время попадает в какие-то локальные минимумы и не может из них выйти. Перезапустив его несколько раз я нашел, что более-менее работают следующие начальные размеры элементов: вибратор - lambda / 2 рефлектор = вибратору директоры - 70% от длины вибратора Вернее даже сказать, что работают-то любые параметры, но эти значения дают более-менее неплохую направленность антенны. И вот тут и возникает вопрос: Какое значение коэффициента направленного действия или коэффециента усиленя считается хорошим для Яги-Уда на 2400-2500 МГц из 7 элементов? В Интернет мне не удалось найти какой-то теории на этот счет, но разные источники ссылаются на плюс-минус одинаковые результаты. Так, многие калькуляторы, включая https://www.changpuak.ch/electronics/yagi_uda_antenna_DL6WU.php, дают КНД порядка 9.5 - 10 дБ. В некоторых статьях описаны параметры аналогичных антенн из 7 элементов и они указывают сходный КУ около 9.5 - 10 дБ, например, здесь: https://www.researchgate.net/publication/334825243. Википедия говорит, что шестиэлементный канал имеет КУ около 9 дБ, а десятиэлементный - около 11 дБ. В то же время, после градиентного спуска симуляция в NEC 2 семиэлементной антенны показывает КУ порядка 11 дБ. То есть разница где-то на 1-1.5 дБ. В принципе, это уже неплохо и я подумываю, чтобы собрать подобную антенну и проверить. Но мне кажется, что из волнового канала из 7 элементов можно извлечь больше. Как думаете, какие зачения можно было бы ожидать в лучшем случае?