Warum ist die Zahl im Diagramm nicht der „genaue Gewinn in dBi“ einer industriellen Yagi-Uda?

Der realisierte Gewinn berücksichtigt Verluste in der Speiseleitung, Fehlanpassung und ohmsche Verluste; die Richtwirkung ist das Integral über die volle räumliche Charakteristik. Hier wird ein azimutaler Lehrschnitt und die Größe 10 log₁₀(max |E|² / Mittelwert |E|²) gerechnet. Sie dient der Tendenz (mehr Direktoren und passender Abstand — höherer Wert), nicht der energetischen Streckenrechnung.

Was bedeutet der Schieberegler „Phasenverschiebung der Parasitärelemente je Stufe“?

In der vollständigen Rechnung legen Längen und Abstände der Elemente die Phasen fest. Hier ist das in eine Verzögerung je Direktorstufe zusammengefasst, damit sichtbar wird, wie die Phasenprogression die Interferenz steuert. Deshalb sind reale Yagi-Uda empfindlich gegen kleine Längenänderungen.

Worin unterscheidet sich das von einer Phased-Array-Antenne?

Bei der Phased-Array-Antenne sind gleiche Strahler und eine explizite progressive Phasenverschiebung vorgegeben. Bei der Yagi-Uda kommt die Phasenlage aus Geometrie und Verstimmung; gespeist wird nur das aktive Element. Das Modell ahmt das mit ungleichen Amplituden und parasitären Verzögerungen nach.

Warum erscheinen bei großem Abstand Nebenkeulen?

Ein größerer elektrischer Abstand zwischen den Elementen lässt andere Richtungen ins gleichphasige Addieren — dem Sinn nach nahe den Gitterkeulen einer Gruppe. Bei realen Yagi-Uda wählt man Abstand, Elementzahl und Abstimmung als Kompromiss aus Gewinn, Nebenkeulen und Bandbreite.

Yagi-Uda-Antenne

Reflektor, gespeistes Element und Direktoren: Lehrdiagramm und Richtfaktor über der Direktorzahl (schematisches Modell).

Zum Modell

Die Yagi-Uda-Antenne ist die klassische Längsstrahlergruppe: ein Reflektor knapp hinter dem gespeisten Element und ein oder mehrere Direktoren davor; die gegenseitige Kopplung verteilt die Ströme so, dass sich die Strahlung im Fernfeld längs des Trägers zu den Direktoren addiert. Auf der Seite ein Lehrmodell des komplexen Feldes: jedem Element sind Amplitude und Phase als Ersatz für die induzierten Ströme auf leicht verstimmten Dipolen zugeordnet; in Polarkoordinaten entsteht der Schnitt |E(φ)|, vorwärts entspricht φ = 0. Zusätzlich 10 log₁₀(D) über der Direktorzahl, wobei D das Verhältnis von Maximum zu mittlerer Leistung in diesem Schnitt ist: ein Maß für die Schärfe der Charakteristik, nicht die volle dreidimensionale Richtwirkung und nicht der Gewinn aus einer Momentenmethode. Die Schieberegler ändern die Direktorzahl, den Abstand in Anteilen von λ, den Reflektorabstand und die Phasenverzögerung der Parasitärelemente je Stufe. Eine reale Yagi-Uda hängt von den genauen Längen, dem Leiterdurchmesser, der Befestigung am Träger und der Anpassung an die Speiseleitung ab; hier sieht man, warum eine längere Apertur (mehr Direktoren bei sinnvollem Abstand) die Hauptkeule verengt.

Für wen: Antennentheorie und Amateurfunk: parasitäre Strahlformung der Yagi-Uda im Unterschied zur aktiven Phased-Array-Antenne.

Wichtige Begriffe

Yagi-Uda-Antenne
Reflektor
Direktor
Längsstrahler
gegenseitige Kopplung
Richtfaktor
Richtcharakteristik
parasitäres Element

So funktioniert es

Reflektor (knapp über λ/4) und eine Kette von Direktoren bilden einen Längsstrahl längs des Trägers: die induzierten Ströme interferieren im Fernfeld. Hier eine Lehrüberlagerung mit einstellbarem Abstand und Phasenverzögerung je Stufe, keine vollständige Momentenmethode. Der Richtfaktor über der Direktorzahl zeigt, wie die längere Apertur die Hauptkeule verengt; bei einer realen Yagi-Uda hängen Gewinn und Vorwärts-Rückwärts-Verhältnis von Längen, Dicke und gegenseitiger Kopplung ab.

Häufige Fragen

Warum ist die Zahl im Diagramm nicht der „genaue Gewinn in dBi“ einer industriellen Yagi-Uda?: Der realisierte Gewinn berücksichtigt Verluste in der Speiseleitung, Fehlanpassung und ohmsche Verluste; die Richtwirkung ist das Integral über die volle räumliche Charakteristik. Hier wird ein azimutaler Lehrschnitt und die Größe 10 log₁₀(max |E|² / Mittelwert |E|²) gerechnet. Sie dient der Tendenz (mehr Direktoren und passender Abstand — höherer Wert), nicht der energetischen Streckenrechnung.
Was bedeutet der Schieberegler „Phasenverschiebung der Parasitärelemente je Stufe“?: In der vollständigen Rechnung legen Längen und Abstände der Elemente die Phasen fest. Hier ist das in eine Verzögerung je Direktorstufe zusammengefasst, damit sichtbar wird, wie die Phasenprogression die Interferenz steuert. Deshalb sind reale Yagi-Uda empfindlich gegen kleine Längenänderungen.
Worin unterscheidet sich das von einer Phased-Array-Antenne?: Bei der Phased-Array-Antenne sind gleiche Strahler und eine explizite progressive Phasenverschiebung vorgegeben. Bei der Yagi-Uda kommt die Phasenlage aus Geometrie und Verstimmung; gespeist wird nur das aktive Element. Das Modell ahmt das mit ungleichen Amplituden und parasitären Verzögerungen nach.
Warum erscheinen bei großem Abstand Nebenkeulen?: Ein größerer elektrischer Abstand zwischen den Elementen lässt andere Richtungen ins gleichphasige Addieren — dem Sinn nach nahe den Gitterkeulen einer Gruppe. Bei realen Yagi-Uda wählt man Abstand, Elementzahl und Abstimmung als Kompromiss aus Gewinn, Nebenkeulen und Bandbreite.

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