¿Cuál es la diferencia entre las antenas de Yagi y las antenas periódicas log?

Las antenas Yagi (antenas Yagi-uda) y las antenas periódicas log-periódicas son directivas, antenas de fuego final, pero difieren significativamente en el diseño, el rendimiento y las aplicaciones debido a sus distintos principios operativos . a continuación es una comparación detallada entre dimensiones clave:

 

1. diseño estructural

Antenas de yagi

Consiste en unelemento conducido(el radiador activo conectado a la línea de alimentación), unoreflector(más largo que el elemento conducido) y múltiplesdirectores(más corto que el elemento conducido) .

Los elementos se organizan en línea recta, con el reflector detrás del elemento conducido y los directores al frente .

Típicamente tienen un pequeño número de elementos (e . g ., 1 reflector + 1 elemento conducido + 3 - 10 directores), haciendo que la estructura sea compacta .

Antenas periódicas log

Compuesto por una serie deelementos dipolares(振子) Con longitudes aumentadas gradualmente, dispuestas a lo largo de una pluma central o una línea de alimentación .

Las longitudes de los elementos y el espacio siguen aRelación log-periódica: La relación de longitudes y distancias de elementos consecutivos es constante (e . g ., τ=ln ln +1}=dn dn +1, donde τ<1).

Requiere más elementos (a menudo 10 - 30+) para lograr un ancho de banda amplio, lo que resulta en una estructura más larga y compleja .

 

2. Principio operativo

Antenas de yagi

Diseño resonante: Cada elemento (reflector, elemento conducido, directores) se ajusta a una frecuencia específica (resonante en la longitud de onda de destino) . El reflector y los directores interactúan con el elemento impulsado para enfocar la radiación en una dirección (hacia los directores) .}

La radiación se mejora por interferencia constructiva en la dirección hacia adelante (hacia los directores) e interferencia destructiva en la dirección inversa (bloqueada por el reflector) .

Antenas periódicas log

Diseño no resonante: No se ajusta ningún elemento único a una frecuencia específica . en su lugar, a cualquier frecuencia dada, solo un subconjunto de elementos (aquellos cuya longitud es ~ λ/2 para esa frecuencia) contribuye activamente a la radiación .

La relación logarítmica τ garantiza que el rendimiento de la antena se repita periódicamente en una escala de frecuencia logarítmica, lo que permite una operación consistente en una banda amplia .

 

3. ancho de banda

Este es ella diferencia más crítica:

Antenas de yagi: Ancho de banda estrecho (típicamente 10-20% de la frecuencia central) . El rendimiento se degrada rápidamente fuera de este rango porque los elementos resonantes solo están optimizados para una longitud de onda específica .

Antenas periódicas log: Ultra ancho de banda (a menudo cubre múltiples octavas, e . g ., 1:10 o relaciones de frecuencia más amplias) . mantienen un rendimiento estable en toda su banda debido a la disposición de elementos log-periódicos, que se adapta a diferentes longitudes de ondulación .

 

4. ganancia

Antenas de yagi: Alta ganancia dentro de su ancho de banda estrecho (típicamente 5–15 dbi) . ganancia aumenta con el número de directores (más directores=más alta ganancia, pero ancho de banda más estrecho) .

Antenas periódicas log: Ganancia moderada pero estable en su banda ancha (típicamente 3–10 dBi) . La ganancia varía poco con la frecuencia, lo que los hace confiables para aplicaciones de banda múltiple .

 

5. direccionalidad

Ambos sonantenas direccionales (finales), irradiando la mayor parte de la energía en una dirección primaria:

Antenas de yagi: Directividad muy aguda con un lóbulo principal estrecho (ancho de haz bajo) y lóbulos laterales bajos, lo que los hace muy enfocados .

Antenas periódicas log: Directividad moderada con un lóbulo principal ligeramente más ancho que Yagis, pero este ancho de haz permanece estable en su amplio rango de frecuencia .

 

6. Aplicaciones

La distinción clave en el ancho de banda impulsa sus casos de uso:

Antenas de yagi: Ideal paraAplicaciones de banda estrecha y frecuencia fijadonde se priorizan la alta ganancia y la direccionalidad aguda, como:

Recepción de transmisión de TV/Radio (E . G ., UHF/VHF TV antenas) .

Comunicación punto a punto (E . G ., enlaces de microondas para Internet rural) .

Radio amateur (bandas HF/VHF) y sistemas de radar .

Antenas periódicas log: Preferido paraAplicaciones de banda anchaRequerir cobertura en múltiples frecuencias, como:

Sistemas de comunicación (militares, servicios de emergencia) que necesitan operar con frecuencias variables .

Prueba de EMC (compatibilidad electromagnética) (para detectar interferencia a través de bandas amplias) .

ShortWave to Microwave receptores/transmisores (E . g ., analizadores de espectro, radio astronomía) .

 

Mesa de resumen

Característica	Antena yagi	Antena periódica log
Estructura	Elemento conducido + 1 reflector + pocos directores	Serie de dipolos escalados (relación logarítmica-periódica)
Ancho de banda	Estrecho (10-20% de la frecuencia central)	Ancho (múltiples octavas, e . g ., 1:10)
Ganar	Alto (5–15 dBi) pero dependiente de la frecuencia	Moderado (3–10 dBi) y estable en toda la banda
Directividad	Afilado (lóbulo principal estrecho, lóbulos laterales bajos)	Moderado (lóbulo principal más ancho, estable sobre banda)
Principio operativo	Resonante (sintonizado a una longitud de onda específica)	No resonante (se adapta a diferentes longitudes de onda)
Aplicaciones típicas	TV de frecuencia fija, enlaces punto a punto	Comunicación de banda ancha, pruebas de EMC

 

En resumen, Yagis se destaca en escenarios de banda estrecha, de alta ganancia, mientras que las antenas periódicas logarítmicas son indispensables para la flexibilidad de banda ancha .