From fd30e7ff9e2bec0d81b4d333ec9f0af0b76104ca Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Matthias Jung Date: Fri, 14 Aug 2026 23:29:59 +0200 Subject: [PATCH] refactor: yagi3 --- contents/drawings/1103.svg | 47 +++++++++++++++++++ contents/drawings/1103.tex | 81 +++++++++++++++++++++++++++++++++ contents/sections/yagi_uda_3.md | 12 +++-- 3 files changed, 137 insertions(+), 3 deletions(-) create mode 100644 contents/drawings/1103.svg create mode 100644 contents/drawings/1103.tex diff --git a/contents/drawings/1103.svg b/contents/drawings/1103.svg new file mode 100644 index 0000000..fb357ad --- /dev/null +++ b/contents/drawings/1103.svg @@ -0,0 +1,47 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + diff --git a/contents/drawings/1103.tex b/contents/drawings/1103.tex new file mode 100644 index 0000000..59bd77c --- /dev/null +++ b/contents/drawings/1103.tex @@ -0,0 +1,81 @@ +% Author: Malte, DE7LMS +% Modifier: Dr. Matthias Jung, DL9MJ +% Modified: Kreuz-Yagi / cross yagi +% Year: 2026 + +\begin{tikzpicture}[ + thick, + x={(1cm,0)}, + y={(2.6mm,4mm)}, + z=({0,1cm}), + line cap=round +] + + \def\s{1.5} + \def\gap{0.04} + + % styles for the two polarisations + \tikzset{ + hpol/.style={black}, + vpol/.style={black!55} + } + + % helper macros + \def\elementH#1#2{% + \draw[hpol] (-#1,#2*\s,0) -- (#1,#2*\s,0); + } + + \def\elementV#1#2{% + \draw[vpol] (0,#2*\s,-#1) -- (0,#2*\s,#1); + } + + \def\drivenH#1#2{% + \draw[hpol] (\gap,#2*\s,0) -- (#1,#2*\s,0); + \draw[hpol] (-\gap,#2*\s,0) -- (-#1,#2*\s,0); + } + + \def\drivenV#1#2{% + \draw[vpol] (0,#2*\s,\gap) -- (0,#2*\s,#1); + \draw[vpol] (0,#2*\s,-\gap) -- (0,#2*\s,-#1); + } + + % cables / feed lines + \path[gray, ultra thick, line cap=butt] + (0.02,2.5*\s,-1.8) edge[out=90,in=-90] (0.05,1*\s,0); + + \path[gray!70, ultra thick, line cap=butt] + (-0.02,2.5*\s,-1.8) edge[out=90,in=-90] (0,1*\s,0.05); + + % boom + \draw[xshift=-0.9pt] (0,0,0) -- (0,9,0); + \draw[xshift=0.9pt] (0,0,0) -- (0,9,0); + + % vertical-polarised system, drawn first / slightly lighter + % reflector + \elementV{1.2}{0} + + % driven element + \drivenV{1.0}{1} + + % directors + \foreach \d/\y in {0.9/2,0.8/3,0.7/4,0.6/5,0.5/6} { + \elementV{\d}{\y} + } + + % horizontal-polarised system + % reflector + \elementH{1.2}{0} + + % driven element + \drivenH{1.0}{1} + + % directors + \foreach \d/\y in {0.9/2,0.8/3,0.7/4,0.6/5,0.5/6} { + \elementH{\d}{\y} + } + + % pole + \draw[rounded corners=.5mm, fill=white] + (0,2.5*\s,-2.5) -- ++(0,0,3) -- ++(.1,0,0) -- ++(0,0,-3); + +\end{tikzpicture} \ No newline at end of file diff --git a/contents/sections/yagi_uda_3.md b/contents/sections/yagi_uda_3.md index f8d6211..a16c458 100644 --- a/contents/sections/yagi_uda_3.md +++ b/contents/sections/yagi_uda_3.md @@ -1,11 +1,17 @@ -Reflektoren und Direktoren haben nicht nur eine Auswirkung auf die Richtwirkung, sondern auch auf den Speisewiderstand einer Yagi-Uda-Antenne. Dies liegt daran, dass ein Teil der vom Strahler ausgehenden Welle wieder in den Strahler zurückreflektiert wird. Je nach unterschiedlichen Abständen der Elemente, ergeben sich Veränderungen im Speisewiderstand. +Reflektor und Direktoren beeinflussen nicht nur die Richtwirkung einer Yagi-Uda-Antenne, sondern auch deren Speisewiderstand. Der Strahler regt in den parasitären Elementen Ströme an. Deren elektromagnetische Felder wirken wiederum auf den Strahler zurück. Diese gegenseitige Kopplung hängt unter anderem von den Abständen und Längen der einzelnen Elemente ab und verändert dadurch auch die Speiseimpedanz der Antenne. [question:AG212] -Je länger eine Yagi-Uda-Antenne gemacht wird, umso höher ist ihr Gewinn. Bei steigendem Gewinn muss jedoch der Öffnungswinkel kleiner werden, da die Antenne ja keine Energie "aus dem Nichts" erzeugen kann (Energieerhaltungssatz). +Mit zunehmender Anzahl an Direktoren und größerer Boomlänge kann der Gewinn einer Yagi-Uda-Antenne erhöht werden. Die abgestrahlte Leistung wird dabei zunehmend in Hauptstrahlrichtung gebündelt. Da die Antenne selbst keine zusätzliche Energie erzeugt, geht ein höherer Gewinn in Hauptstrahlrichtung mit einem kleineren Öffnungswinkel einher. [question:AG222] -Eine besondere Bauform der Yagi-Uda-Antenne ist die Kreuzyagi, bei der zwei Antennen $\qty{90}{\degree}$ um die Strahlungsachse gegeneinander verdreht werden. Die eine Antenne ist dann z. B. horizontal und die andere dann vertikal polarisiert. Ohne weitere Maßnahmen würde im gegebenen Beispiel die direkte Zusammenschaltung der Antennen eine diagonale Polarisation erzeugen (für die man auch eine einzelne Antenne nehmen könnte). Wenn man allerdings die eine Yagi-Uda-Antenne mit einem um $\qty{90}{\degree}$ phasenverschobenen Signal speist oder, alternativ, die eine Yagi-Uda-Antenne um eine Viertelwellenlänge nach vorne oder hinten verschiebt, dann kann man auf diesem Wege zirkulare Polarisation erzeugen. +--- + +Eine besondere Bauform der Yagi-Uda-Antenne ist die *Kreuzyagi*. Dabei werden zwei Yagi-Uda-Antennen um $\qty{90}{\degree}$ gegeneinander um die Strahlungsachse verdreht. Beispielsweise kann eine der beiden Antennen horizontal und die andere vertikal polarisiert sein. Werden beide Antennen mit gleich großen und gleichphasigen Signalen gespeist, überlagern sich die beiden Feldkomponenten zu einer linear polarisierten Welle, deren Polarisationsebene zwischen den beiden Antennen liegt. Werden die beiden Yagi-Uda-Antennen dagegen mit gleich großen Signalen gespeist, die um $\qty{90}{\degree}$ gegeneinander phasenverschoben sind, entsteht eine *zirkular polarisierte* Welle. Eine solche Phasenverschiebung kann beispielsweise durch eine entsprechend ausgelegte Speiseleitung erzeugt werden. Alternativ können die beiden Antennen auch um eine Viertelwellenlänge entlang der Strahlungsachse gegeneinander versetzt angeordnet werden. Durch den unterschiedlichen Weg der abgestrahlten Wellen entsteht ebenfalls eine Phasenverschiebung von $\qty{90}{\degree}$. + + +[picture:1103:a_kreuzyagi:Kreuzyagi mit zirkularer Polarisation] + [question:AG126] \ No newline at end of file