Introduzione
Nel vasto panorama delle antenne, la Yagi Uda si distingue come un capolavoro di ingegneria nato dalla genialità di Shintaro Uda e Hidetsugu Yagi nell'ormai lontano 1926 presso l'Università Imperiale di Tohoku. Questo articolo approfondirà i fondamenti della Yagi Uda, le sue componenti, il design, e le applicazioni, fornendo una guida dettagliata per sfruttarne al massimo le prestazioni.
Che cos'è la Yagi Uda Antenna?
Conosciuta anche come antenna Yagi, è un'antenna direzionale composta da componenti resonanti parallele, agendo come dipoli di mezza lunghezza d'onda. La sua struttura di base include il riflettore, l'elemento guidato (driven), e i direttori, ognuno svolgendo un ruolo cruciale nella ricezione e trasmissione dei segnali.
Componenti Principali
Elemento Guidato (Driven Element)
L'elemento guidato fornisce la corrente necessaria per irradiare l'energia elettromagnetica nello spazio, avendo la stessa lunghezza di mezza lunghezza d'onda alla frequenza operativa. Gli altri elementi sono multipli elettrici di mezza lunghezza d'onda per risonare alla stessa frequenza del componente guidato.
Riflettore
Il riflettore ha una lunghezza generalmente del 5% in più rispetto all'elemento guidato. La sua posizione dietro l'elemento guidato contribuisce a massimizzare la sensibilità nella direzione desiderata. Aggiunge circa 4-5 dB di guadagno nel percorso in avanti.
Direttore
La lunghezza dei direttori è inferiore a quella dell'elemento guidato, posizionati davanti ad esso per massimizzare la sensibilità in una direzione specifica. Il loro numero influenza il numero di lobi nella trama di radiazione.
Struttura e Design
Il design della Yagi Uda prevede un boom che sostiene gli elementi, il componente guidato connesso tramite una linea di trasmissione, il riflettore, e i direttori. La lunghezza di ciascun componente è determinata da parametri come la lunghezza d'onda e lo spaziamento.
Come Funziona
Le antenne ricevono e trasmettono segnali attraverso l'alternanza di corrente indotta dalle onde elettromagnetiche. La Yagi Uda, essendo un'antenna direzionale, sfrutta la differenza di lunghezza e distanza tra i suoi componenti per fornire un'alta direttività e guadagno.
Format di Radiazione
La trama di radiazione della Yagi Uda è altamente direttiva, con un lobo principale per la radiazione in avanti e numerosi lobi minori ai lati e dietro. L'ottimizzazione dell'antenna può ridurre la radiazione inversa a favore di un guadagno maggiore in avanti.
Caratteristiche e Applicazioni
Caratteristiche
- Moderata direttività in una direzione.
- Guadagno di circa 8 dB con un rapporto fronte/retro di 20 dB.
- Considerata un'antenna super-direttiva per il suo massimo guadagno direttivo.
Applicazioni
- Ricezione segnali TV.
- Applicazioni difensive.
- Astronomia radio.
Conclusioni
In conclusione, la Yagi Uda antenna offre un'eccellente direttività e guadagno, risultando un'opzione potente e efficiente. Compresa la sua struttura, design, e applicazioni, questa guida dettagliata è un alleato per chi desidera sfruttarne appieno le prestazioni. La corretta configurazione secondo i parametri forniti assicura una realizzazione ottimale.