Diseño y cálculo de una antena Yagi

Antena Yagi

La antena Yagi o la antena Yagi es uno de los diseños de antena más brillantes. Es fácil de construir y tiene una alta ganancia, típicamente mayor que 10 dB. Las antenas Yagi funcionan típicamente en el HF a las bandas de UHF (alrededor de 3 MHz a 3 GHz), aunque su ancho de banda es típicamente pequeña, del orden de un pequeño porcentaje de la frecuencia central.

Antena Yagi y sus partes

La antena Yagi es una antena direccional inventada por el Dr. Hidetsugu Yagi de la Universidad Imperial de Tohoku y su ayudante, el Dr. Shintaro Uda (de ahí al nombre Yagi-Uda). En esta antena sobresale la invención de uitar la tierra a las ya convencionales antenas (groundbreaking), lo cual produjo que mediante una estructura simple de dipolo, combinado con elementos parásitos, conocidos como reflector y directores, se lograra construir una antena de muy alto rendimiento.

En esencia, una antena es un sistema conductor metálico capaz de radiar y recibir ondas electromagnéticas, y una guía de onda es un tuvo metálico conductor por medio del cual se propaga energía electromagnética de alta frecuencia, por lo general entre una antena y un transmisor, un receptor, o ambos. Una antena se utiliza como la interface entre un transmisor y el espacio libre o el espacio libre y el receptor. Una guía de onda, así como una línea de transmisión, se utiliza solo para interconectar eficientemente una antena con el transceptor. Una antena acopla energía de la salida de un transmisor a la atmósfera de la Tierra o de la atmósfera de la Tierra a un receptor. Una antena es un dispositivo recíproco pasivo; pasivo en cuanto a que en realidad no puede amplificar una señal, por lo menos no en el sentido real de la palabra (sin embargo, una antena puede tener ganancia), y recíproco en cuanto a que las características de transmisión y recepción son idénticas, excepto donde las corrientes de alimentación al elemento de trasmisión.

En virtud del principio de reciprocidad, se puede demostrar que las propiedades (impedancia, ganancia, etc.) de una antena cualquiera son las mismas tanto en emisión como en recepción. Como es más fácil de comprender el funcionamiento de una antena Yagi en transmisión que en recepción, comenzaremos por una antena en transmisión.

DISEÑO Y CÁLCULO DE UNA ANTENA YAGI

1.- Lo que se debe hacer como primer paso es el diseño de la antena, es decir hallar los valores de longitud y separación de los elementos de la antena; esto lo realizamos utilizando siguientes formulas:

2.- Corte una tira de metal, para que soporte  los elementos de la antena Yagi. Con el Pie de Metro comience por marcar desde uno de los extremos un punto a una distancia adecuada desde donde comenzara la construcción de la antena. Específicamente ese será el lugar donde se ubicara el Reflector (R). Siga marcando los puntos según la indicación del diseño. Sea prolijo al hacer las marcas puesto que esta acción es unos de los factores determinantes a la hora de los resultados del trabajo.

3.- Acto seguido, corte tubos metálicos y con el Pie de Metro, haga una marca desde uno de los extremos a una determinada distancia. En ese punto y con la ayuda de una broca; como resultado los orificios para adecuarlos a la antena.

4.- A continuación, corte cada uno de los elementos a la medida que indica el diseño. Sea ordenado y cuidadoso con las mediciones y posteriormente, con la ubicación de los elementos directores. Comience a instalar estos elementos; es decir que la distancia de los extremos al centro sea equidistante. Comience por el Reflector (R) y así sucesivamente con el resto de los elementos. Una vez que este seguro que las distancia entre los extremos esta justo al centro de cada elemento comience a unirlos.

5.- Una vez terminado el montaje de los elementos debe alinearlos mirando desde el frente de la antena. Posiblemente quedara más de alguno de los directores desalineado, pues bien, rectifique esto, con cuidado y sin hacer mucha fuerza mecánica.