Во время бурного развития радиотехнологий в начале 20-го века японский ученый внес важный вклад в манипулирование линейно поляризованными радиочастотными волнами. Этим ученым был Синтаро Танака из Императорского университета Тохоку. Он запустил антенну Яги-Уда (антенна Яги) в 1926 году. Это изобретение имело большое значение для конструкции антенн и развития радиосвязи.
Антенна Яги — это направленная антенна, структура которой состоит из двух или более параллельных резонансных антенных элементов, которые в основном представляют собой металлические стержни (или диски), действующие как полуволновые диполи. Основной характеристикой антенн Яги-Уда является то, что они обычно включают в себя ведущий элемент и несколько пассивных излучателей без электрического соединения. Эти излучатели обычно включают в себя отражатель и несколько директоров.
Функция этих пассивных элементов заключается в настройке диаграммы направленности ведущего элемента и повышении усиления сигнала в определенном направлении посредством отражения и наведения.
Хотя Синтаро Танака изобрел эту антенну, исторически имя Яги более известно, поскольку он продвигал исследования Уды и развивал их на основе своих первоначальных идей. Первоначально Яги подал в Японию патент на новую антенну, но не включил имя Уды в заявку на патент. Этот шаг вызвал последующие дискуссии и споры по поводу кредита.
Развитие и применение антенн достигло своего пика во время Второй мировой войны, когда многие страны использовали антенны Яги в качестве инструментов научных исследований и связи во время войны.
Конструктивные характеристики антенн Яги позволяют широко использовать их в связи в диапазонах высоких частот (ВЧ), очень высоких частот (УКВ) и сверхвысоких частот (УВЧ). В зависимости от количества используемых элементов коэффициент усиления может достигать 20 дБи. Расположение и конструкция этих элементов также придают антенне направленную диаграмму направленности, которая может усиливать сигнал в определенном направлении.
Антенны Yagi используются в широком спектре приложений, включая радиовещание, радиолокационные системы и домашние антенны.
С развитием технологий беспроводной связи конструкция антенн Яги-Уда также постоянно развивается. В дополнение к обычным антеннам Yagi существуют также многодиапазонные конструкции Yagi. В этих конструкциях обычно используется технология ловушек, позволяющая антенне переключаться между несколькими диапазонами, обеспечивая большую гибкость и производительность. Однако применение этих технологий также сопряжено с проблемами сокращения пропускной способности и снижения эффективности.
Хотя в прошлом антенны Yagi играли важную роль в беспроводной связи, в сегодняшний век цифровой информации развитие технологий беспроводной связи выдвинуло новые требования к антенным технологиям. Учитывая постоянное развитие технологий 5G и более высокопроизводительных технологий беспроводной связи, инженерам придется столкнуться с проблемами дальнейшего улучшения традиционной конструкции антенны Yagi и решения таких проблем, как помехи сигнала и недостаточное покрытие.
С 1926 года по сегодняшний день влияние и применение антенны Яги-Уда не уменьшилось. Будучи важным краеугольным камнем беспроводной связи, он не только сыграл ключевую роль в аналоговую эпоху, но и продолжал лидировать в инновациях в конструкции антенн. Это заставляет нас задуматься: как будут развиваться будущие конструкции антенн в условиях появления новых технологий беспроводной связи?