Antenna Yagi

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Antenna Yagi a 3 elementi
gruppo di antenne Yagi montate sul tetto di un palazzo

L'antenna Yagi o Yagi-Uda è un tipo di antenna a banda larga spesso impiegata per la ricezione televisiva ed è forse la più diffusa sui tetti delle case.

Il nome deriva dai suoi inventori, Hidetsugu Yagi e Shintaro Uda, dell'Università Imperiale di Tohoku, Sendai, Giappone, che nel 1926 la idearono.[1][2]

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

È un'antenna di tipo direttivo e si compone tipicamente di un riflettore, un dipolo e di uno o più elementi direttori (da 2 a 20 o più), tra loro paralleli, ciascuno con una lunghezza d'onda di circa λ/2 rispetto alla frequenza ottimale da ricevere,( e +5% per il riflettore,-5% per il direttore rispetto alla frequenza di risonanza del dipolo) ed assemblati su di un profilato tubolare o quadrangolare (definito boom o in italiano boma).

Grazie alle sue doti di direzionalità offre buon guadagno e buona attenuazione nei confronti dei segnali provenienti da direzioni diverse da quella di puntamento (multi-path); in genere riflessioni su strutture o rilievi eventualmente presenti di lato o dietro l'antenna e che in ambito televisivo analogico si tradurrebbero in "doppia immagine" (oppure, nell'ambito della radiostereofonia, in distorsione audio).

L'antenna di tipo Yagi, con dimensioni opportunamente calcolate, viene impiegata dalle onde corte sino alle microonde, wifi compreso, ed ovunque sia richiesto buon guadagno e buona direttività. Su lunghezze d'onda molto ridotte (microonde) i riflettori parabolici (antenne paraboliche) risultano essere più convenienti in termini di direttività e quindi di guadagno (in genere quando è possibile impiegare parabole di diametro pari ad almeno dieci lunghezze d'onda).

Come praticamente tutti i tipi di antenna, anche la Yagi, grazie al principio di reciprocità, è impiegabile anche in trasmissione e con gli stessi vantaggi.

Il guadagno d'antenna è di circa 6 dB ed aumenta con l'aumentare della lunghezza del boom e del numero dei direttori, per arrivare ad un massimo di circa 20 dB).

Nacque dall'osservazione che elementi sintonizzati su una stessa frequenza e a distanze entro l'uno e i due decimi di lunghezza d'onda, interagiscono tra di loro creando le condizioni per attenuare fortemente segnali posteriori al riflettore e convogliare in avanti buona parte della potenza trasmessa, stringendo tanto più il lobo d'irradiazione quanto i direttori utilizzati. Si ottengono risultati paragonabili ad un aumento di sei volte la potenza utilizzata già in una antenna a tre elementi.

Storicamente la Yagi-Uda ebbe un notevole sfruttamento nella ricezione dei segnali televisivi, ma innumerevoli applicazioni si sono avute in tutte le varie branche delle telecomunicazioni.

Una limitazione notevole di questo tipo di antenna è l'applicazione in gamme piuttosto ridotte con larghezze di banda di qualche centinaio di kHz per ottenere prestazioni ottimali. Al di fuori dei punti di risonanza, i rendimenti, particolarmente durante la trasmissione, si riducono drasticamente.

Applicazioni multigamme prevedono sistemi di sintonia elaborati sugli elementi radianti e "parassiti"(così vengono definiti gli elementi risonanti non alimentati, i riflettori e i direttori) con circuiti di risonanza su più gamme tramite circuiti L-C di tipo "trappola" e "bobina" oppure con sistemi risonanti "in aria".

Altre antenne direttive Yagi_Uda sono ottenute collegando tra loro piu'dipoli per piu'gamme e quindi piu'elementi parassiti sintonizzati sulle varie frequenze fissati al boom.Un incredibile miglioramento alle Yagi-Uda e'stata,in anni recenti,l'introduzione delle antenne Yagi "dinamiche",le quali si sintonizzano in continuita' su frequenze di varie decine di Mhz variando le lunghezze dei dipoli e dei parassiti ,conservando cosi' la massima resa .

Un sistema derivato dalle Yagi-Uda è quello delle antenne direttive Log-Periodiche, effettivamente a larga banda,sebbene con guadagni non paragonabili alle Yagi.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) S. Uda, On the Wireless Beam of Short Electric Waves, in Jour. of IEE of Japan, Institute of Electrical Engineers of Japan, dicembre 1925, pp. 1128.
  2. ^ (EN) Hidetsu Yagi e Shintaro Uda, Projector of the Sharpest Beam of Electric Waves (PDF), in Proc. of the Imperial Academy of Japan, vol. 2, nº 2, Imperial Academy, febbraio 1926, pp. 49–52. URL consultato l'11 settembre 2014.

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