La antena Yagi-Uda se compone de un elemento activo alimentado y elementos parásitos que actúan como reflectores y directores. Fue inventada en 1926 por los ingenieros japoneses Shintaro Uda y Hidetsugu Yagi. Consiste típicamente en un dipolo doblado como elemento activo y entre 1 y 20 directores, con longitudes ligeramente menores, que mejoran la directividad. Se usa comúnmente en radiodifusión y radioaficionados por su alta ganancia direccional y bajos lóbulos laterales.

1. ANTENAS YAGI-UDA Ronald Medina Garzón Oscar Murcia Martínez

3. Un tipo de antena muy común en la actualidad es la de Yagi-Uda, inventada en Japón en 1926 por S. Uda y dada a conocer internacionalmente poco después por H. Yagi. La invención del Dr. Yagi (patentada en 1926) no fue usado en Japón en un principio, ya que el diseño de la antena no fue para implementarse en las comunicaciones sino para utilizarse en la guerra como un arma radioactiva. Historia

4. Simplicidad debida a la utilización de elementos parásitos. Esta antena se compone de un arreglo de dipolos en paralelo de radiación longitudinal, con diferentes longitudes y separaciones como se aprecia en la grafica. En esta antena solamente uno de los dipolos se alimenta directamente, llamado elemento activo (Dipolo doblado), los otros elementos funcionan como directores o reflectores (elementos parasito) Generalidades

5. ANTENA YAGI-UDA

6. Configuración Típica La configuración más habitual consta de un elemento activo, un reflector y entre uno y veinte directores. El elemento activo suele ser un dipolo doblado resonante, con objeto de aumentar el ancho de banda.

7. Al alimentar solamente el elemento activo, y dejando los otros alimentados indirectamente por acoplamiento mutuo. Configuración Típica

8. El reflector suele tener una longitud un 5% mayor que la del Dipolo activo, habitualmente entre 0,5λ y 0,52λ. La longitud de los directores oscila entre 0,38λ y 0,48λ, siendo típicamente un 5% o 10% inferior a la del Dipolo activo. La separación entre elementos es algo mayor para el reflector (típica 0,15λ) que para los directores (típica 0,11λ). Parámetros de diseño

9. se utiliza habitualmente en las bandas de HF, VHF y UHF en aplicaciones de radiodifusión de televisión, estaciones de radioaficionados y radioenlaces punto a punto. USO MAS FRECUENTE

10. Las características de radiación que son usualmente de interés en una antena Yagi-Uda son : Impedancia de Entrada Ancho de Banda Eficiencia Direccional Nivel de lóbulos laterales Características de Radiación

11. DIAGRAMA DE RADIACION Ecuación del diagrama de radiación para el i-ésimo elemento Diagrama de radiación total

12. Características de Radiación

13. La ganancia de la antena esta controlada por : La separación entre directores La longitud y el diámetro de los elementos parásitos El diámetro del larguero GANANCIA

14. DIPOLO DOBLADO

15. Diseño de un dipolo doblado

16. Con un diseño adecuado de los elementos parásitos pueden conseguirse diagramas de radiación de tipo longitudinal bastante directivos, de los que son un ejemplo clásico las antenas de Yagi-Uda. El caso más simple de agrupación con elementos parásitos es el formado por un dipolo activo y uno parásito. Si el dipolo activo es de media onda (λ/2), pueden obtenerse tres tipos de diagrama de la agrupación según sea la longitud del dipolo parásitoligeramente superior, igual o ligeramente inferior a la del activo. ELEMENTOS PARASITOS

17. PATRON DE RADIACION DEPENDIENDO DEL DISEÑO

18. Para calcular la relacion delante-atrás es suficiente con particularizar los valores del factor de interferencia en las direcciones Y –Y o X, -X dependiendo de la radiacion. Ejemplo RELACION (D/A)

19. En este caso podemos apreciar que el patron de radicion esta a lo largo del eje Y y –Y, por lo tanto; En la direccion –y, el valor es de 1.553dB, en la dirreccion Y es 0.531. entonces la relacion en db es 9.32dB RELACION (D/A)

20. Las principales características de las antenas de Yagi-Uda son las siguientes: Ganancia relativa al dipolo en λ/2 entre 5 dB y 18 dB. Esta ganancia, expresada en dB, es del orden de magnitud del número de elementos, hasta un máximo de 20. Puede demostrarse que la fase de las corrientes en los elementos parásitos cumple la condición de Hansen-Woodyard, con lo que la directivita es óptima. Impedancia de entrada de unos 300 ohmios, debido a la utilización de un dipolo doblado como elemento activo, por lo que es necesario el uso de simetrizadores para poder conectarlas a cables coaxiales de 50 y 75 Ω. presenta un ancho de banda relativamente grande Conclusiones