La antena Yagi, también llamada antena Yagi-Uda, se basa en el desarrollo de una antena dipolo común. La antena Yagi más simple de tres elementos consta de una antena dipolo (elemento activo) de media longitud de onda en el centro, y unos elementos directores y reflectores delante y detrás del dipolo.
La longitud del director es ligeramente inferior a la mitad de la longitud de onda, mientras que la del reflector es ligeramente superior a la mitad de la longitud de onda. La longitud específica depende del uso real. La distancia entre el reflector y el elemento del dipolo, y entre este y el director, es habitualmente de un cuarto de longitud de onda.
Aumentar el número de directores puede mejorar la direccionalidad y la ganancia de la antena, pero también reducirá el ancho de banda y dificultará el acoplamiento. La distancia entre los pilotos es de un cuarto de longitud de onda; cuanto más lejos esté del elemento, más corto debería ser el piloto en comparación con el piloto anterior. También existen múltiples conjuntos activos de antenas Yagi.
En la página de 3D-aerial se puede encontrar un calculador para el diseño de una antena Yagi para LoRa. Otro calculador es el de Changpuak.
En Instructables se muestra el diseño de una de estas antenas. Se ha calculado para una frecuencia de 868 MHz, lo que corresponde a una longitud de onda λ de 345 mm. La varilla de cobre de los elementos de la antena tiene un diámetro de 2 mm y el perfil de soporte impreso en 3D tiene una sección cuadrada de 10 mm. Tiene cinco elementos, una longitud total de 235 mm y una ganancia teórica de aproximadamente 10 dBi.
Justo donde se encuentra la mano que sujeta la antena está su único elemento reflector que tiene una longitud de 168 mm.
A continuación se encuentra el dipolo, que es el elemento activo que está unido mediante un cable coaxial con el transductor LoRa. El dipolo tiene una longitud total de 159 mm, aunque se divide en dos partes iguales, que quedan separadas un espacio de 4,6 mm. Una de estas mitades está unida al hilo central del cable coaxial y la otra a la malla exterior. La distancia que separa el elemento reflector del dipolo es de 69,1 mm. El dipolo tiene una forma recta.
Existen tres elementos directores que denominaremos D1, D2 y D3. D1 tiene una longitud de 151 mm, está separado 95 mm del elemento reflector y 25,9 mm del elemento dipolo. D2 tiene una longitud de 149 mm, está separado 157 mm del elemento reflector 62,2 mm de D1. D3 tiene una longitud de 147 mm, está separado 231 mm del elemento reflector y 74,3 mm de D2.
Los elementos han de ir montados sobre un brazo de material dieléctrico o obre elementos aislantes montados sobre este brazo. En el cálculo no se consideró la corrección de los efectos causados por el brazo.
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