Antena direccional con elementos parásitos

Antena Yagi-Uda

La Yagi-Uda combina un elemento excitado con un reflector y uno o varios directores parásitos. Proporciona ganancia hacia una dirección y atenúa las señales traseras.

Directive Gain avant Rapport avant-arrière HF / VHF / UHF
Réflecteur Élément alimenté Directeurs

Principio de funcionamiento

Solo el elemento excitado está alimentado directamente. Los demás reciben energía mediante acoplamiento electromagnético.

Élément excité

Généralement proche d’un dipôle demi-onde. Il reçoit directement l’énergie de la ligne d’alimentation.

Réflecteur

Légèrement plus long que l’élément alimenté. Il favorise le rayonnement dans la direction opposée.

Directeurs

Légèrement plus courts. Ils renforcent le rayonnement vers l’avant et influencent le gain et la bande passante.

Elementos de la antena

Élément Longueur relative Fonction principale
Réflecteur Environ 3 à 7 % plus long Réduction du rayonnement arrière
Élément alimenté Proche de ½ λ Injection de l’énergie RF
Premier directeur Environ 3 à 7 % plus court Formation du lobe avant
Directeurs suivants Progressivement ajustés Augmentation du gain et contrôle du diagramme

Ces pourcentages ne constituent pas un plan de construction

Une Yagi performante doit être calculée ou simulée comme un ensemble complet. Modifier un seul élément change l’impédance, le gain, le rapport avant-arrière et la fréquence de fonctionnement.

Prestaciones principales

Configuration Gain indicatif Rapport avant-arrière Bande passante
2 éléments 3 à 5 dBi Faible à moyen Très large
3 éléments 6 à 8 dBi Moyen à bon Large
5 éléments 9 à 11 dBi Bon Moyenne
7 à 10 éléments 11 à 14 dBi Très bon Plus étroite

Les valeurs varient fortement selon la longueur du boom, les espacements, le diamètre des éléments et l’optimisation retenue.

Diagrama de radiación

Lobe avant Lobe arrière

Adaptación de impedancia

Dipôle replié

Présente une impédance plus élevée qu’un dipôle simple. Il est souvent associé à un transformateur symétrique.

Gamma match

Permet l’alimentation d’un élément continu fixé au boom. Son réglage implique une longueur, un espacement et une capacité.

Hairpin match

Utilise une section inductive parallèle lorsque l’élément présente une impédance résistive trop faible et une réactance capacitive.

Balun de courant

Limite les courants de mode commun et préserve la symétrie du diagramme de rayonnement.

Método de construcción

Definir la frecuencia

Elegir la frecuencia central y el ancho de banda antes de calcular las dimensiones.

Elegir el número de elementos

Más directores pueden aumentar la ganancia, pero la construcción se vuelve más crítica.

Calcular las longitudes

Utilizar una simulación o un diseño validado.

Fabricar el boom

Respetar los espacios y mantener los elementos perpendiculares.

Instalar la adaptación

Utilizar dipolo plegado, gamma match, hairpin o transformador según el diseño.

Medir y optimizar

Comprobar ROE, impedancia, relación frente-espalda y diagrama.

Medida y ajuste

  1. Contrôler toutes les dimensions mécaniques avant les mesures.
  2. Éloigner l’antenne du sol et des structures métalliques parasites.
  3. Mesurer l’impédance au point d’alimentation.
  4. Régler d’abord le système d’adaptation sans modifier arbitrairement les éléments parasites.
  5. Contrôler le ROS sur toute la bande visée.
  6. Comparer le signal avant et arrière avec une balise ou une station stable.
  7. Vérifier que le câble coaxial ne modifie pas le diagramme par des courants de mode commun.

Ventajas

  • Gain directionnel important.
  • Réduction des signaux et brouillages arrière.
  • Construction possible sur presque toutes les bandes.
  • Très adaptée au DX, aux satellites et aux liaisons faibles.

Limitaciones

  • Nécessite généralement un rotor.
  • Prise au vent et contraintes mécaniques.
  • Dimensions sensibles aux erreurs de construction.
  • Bande passante parfois étroite sur les modèles à fort gain.

Historia de la Yagi-Uda

Shintaro Uda desarrolló la antena de elementos parásitos en la década de 1920. Hidetsugu Yagi contribuyó a su difusión internacional.

Seguridad mecánica

Una Yagi presenta una carga importante al viento. El mástil, rotor y herrajes deben dimensionarse correctamente.

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