Antena Yagi

Antena Yagi

Yagi este cu siguranta cea mai populara forma de antena directionala. Numita mai corect Yagi-Uda, dupa inventatorii sai japonezi, a fost pentru prima data remarcata intr-o lucrare prezentata in 1928. In zilele noastre antena este larg utilizata pentru receptia semnalelor de televiziune.

Antena de baza consta dintr-un suport central pe care sunt fixate perpendicular elementele, asa cum este ilustrat in Figura 21. Antena cuprinde elementul principal la care este conectat feederul si apoi elementele pasive de o parte si de alta a elementului principal. Aceste elemente pasive nu sunt conectate direct la feeder, dar functioneaza captand si re-radiind puterea in asa fel incat modifica proprietatile directionale ale antenei.

Exista doua tipuri de elemente pasive: reflectorul, care reflecta puterea catre elementul principal, si directoarele, care maresc nivelul de putere pe directia lor. Proprietatile elementelor pasive sunt determinate de distanta intre ele si de lungimea lor electrica.

Atunci cand un element pasiv este realizat inductiv, curentul care este indus are o faza astfel incat sa re-radieze putere inapoi, catre elementul principal, adica sa reflecte puterea. Pentru a face un element reflector in acest fel, el trebuie acordat pe o frecventa ceva mai mica decat cea de rezonanta. Fizic, acest lucru se poate face adaugand o bobina pentru a mari inductanta sau, mai uzual, construindu-l putin mai lung. Tipic, reflectoarele sunt cu circa 5% mai lungi decat elementul principal. Invers, directoarele sunt acordate pe o frecventa ceva mai mica decat rezonanta. Aceasta se poate face adaugand o capacitate in element sau facandu-l putin mai scurt decat elementul principal , tot cu circa 5%.

Figura 21.Antena Yagi

Se foloseste un singur reflector si adaugarea altora in spatele acestuia ar aduce o imbunatatire prea mica, nesemnificativa. Mai multe directoare insa, au ca efect cresterea directivitatii si nu este de mirare sa intalnim zece sau mai multe directoare pe o antena. In mod normal numarul lor este limitat de dimensiuni, costuri si de castigul dorit. In mod tipic , o antena cu doua elemente, avand un reflector si un element principal, va da un castig in jurul a 5dB fata de o antena dipol, iar o antena cu trei elemente, cu un director, va oferi un castig in jurul a 7dB. Elementele suplimentare dau castiguri aditionale mai mici plecand de la 2dB pentru primele doua ; totusi fiecare director aduce in plus cam 1dB. De exemplu, o antena cu 11 elemente este de asteptat sa aiba un castig in jur de 13dB si o versiune cu 12 elemente poate avea in jur de 14dB. Se observa ca spatierea elementelor are un efect mic asupra castigului. Uzual, distanta intre elemente este intre 0,1 si 0,3 din lungimea de unda.

Diagrama polara a antenei Yagi este, in general, cea prezentata in Figura 21. Prin adaugarea mai multor, lobul principal devine mai ingust. Aceasta face pozitionarea antenei mai dificila, un lucru de care trebuie sa tinem cont atunci cand alegem castigul dorit pentru antena.

Impedanta antenei este influentata de elementele pasive. In acelasi fel in care prezenta pamantului micsoreaza impedanta antenei dipol, tot asa elementele pasive plasate langa elementul principal micsoreaza impedanta antenei Yagi. Spatierea elementelor are un efect mult mai mare asupra impedantei decat are asupra castigului. In cele mai multe cazuri se foloseste un dipol inchis si spatierea elementelor se face astfel incat sa se obtina adaptarea cea mai buna.