Yagi-Uda antenna의 구조와 특성 및 이득

1. 개요

2. 안테나의 구성

 2.1 복사기(투사기)

 2.2 반사기

 2.3 도파기

3. 방사패턴

4. 특징

5. 이득

 

 

1. 개요

 - 야기 안테나는 야기, 우노다 두 사람이 개발해 낸 안테나

 - 복사기(투사기), 반사기, 도파기로 구성되어 있음

 - 지향성은 도파기 방향으로 입체적인 지향성을 갖고 있음

 - TV 방송 수신용으로 매우 많이 사용하고 있음

 

2. 안테나의 구성

 

 

http://www.koit.co.kr/news/articleView.html?idxno=33524

 2.1 복사기(투사기)

    - 일반적인 반파장 다이폴 안테나 또는 폴디드 다이폴 안테나

    - λ/2 사용 파장에 공진

    - 전파는 이 복사기에서 송신되거나 수신

 

 2.2 반사기

    - 파장 λ/2의 길이보다 길게 유도성 임피던스를 갖게하여 복사기에서 발사된 전파를 반사

    - 전파도래방향의 맨 뒷부분에 설치되며, 전파도래방향의 맨 앞쪽의 도파기(道波器)로부터 안테나의 후방으로 유도된 전파신호를 반사하여 방사기(放射器)에 보내어 방사기의 이득을 올려주는 역할

    - 반사기의 뒤로는 전파가 발사되지 않으며, 보통 1개의 반사기를 사용

 

 2.3 도파기

    - 파장 λ/2의 길이보다 짧게 용량성 임피던스를 갖게하여 전파유인, 전파의 길 역할(소자(Element)의 길이는 이론상 λ/2(반파장)가 원칙이나 안테나의 제작 상 특정채널만을 수신하는 채널전용안테나에서는 길이를 보정하여 제작하며, 이는 방사기로부터 전파도래방향으로 갈수록 도파기의 길이를 점차 짧아지도록 λ/2에 보정율(α) (약 0.95)를 곱한 길이로 제작하고 있으며, 도파기의 배치간격은 λ/4로 제작하고 있으나, 이 또한 보정율(α)을 감안하여 안테나의 실제 이득을 올리는데 주안점을 두고 제작)

    - 송신소로부터 송출된 전파가 수신되면 각각의 도파기 소자에 전압이 유기, 방사기로 보내지며 급전부인 방사기의 유기전압에 더해져 안테나 전체 이득이 올라가게 된다

    - 복사기에서 발사된 전파를 강화시켜 줌

    - 도파기 방향으로 지향성 생성됨

3. 방사패턴

http://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/wireless/aironet-antennas-accessories/prod_white_paper0900aecd806a1a3e.html 

4. 특징

  - 투사기, 반사기, 도파기 등의 길이, 굵기, 간격에 따라 이득과 대역이 변함

  - 지향성은 투사기에서 도파기를 향한 단일 방향 특성

  - 단방향성으로 지향성이 예민함

  - 도파기 수를 증가시킬수록 이득이 커짐

  - 이득이 크나 협대역 특성을 가짐

 

5. 이득

  - 각 소자의 길이, 굵기, 간격에 따라 이득, 지향성이 변화함

  - 소자의 수, 즉 도파기의 수를 증가시키면 이득이 증가됨

    G=10L/λ, 여기서 L은 안테나 소자 배열 축 사이의 거리

   - 3소자인 경우

      축간거리 L=λ/4+λ/4=λ/2

      이득 G=10/λ×λ/2=5

   - 4소자인 경우

       축간거리 L=λ/4+λ/4+λ/4=3λ/4

       이득 G=10/λ×3/4×λ=7.5

<참조>

http://www.radio-electronics.com/info/antennas/yagi/yagi-antenna-gain.php

antenna_pattern.pdf