Антена Yagi-Uda: що це таке і для чого потрібна

Якщо сигнал Wi-Fi ледь дотягує до гаража, а 4G-модем на дачі показує одну паличку замість трьох, саме спрямована антена частіше за все вирішує проблему. Одна з найпоширеніших конструкцій такого типу називається Yagi-Uda, і саме про неї йде мова в цій статті: як вона працює, з чого складається і коли її варто обирати.

Що таке антена Yagi-Uda: принцип роботи

Антена Yagi-Uda, яку часто скорочують просто до "Yagi", належить до класу спрямованих антен. Назву вона отримала від прізвищ двох японських інженерів, Хіделла Yagi та Shintaro Uda, які розробили цю конструкцію ще у двадцятих роках минулого століття. Попри вік ідеї, принцип залишається актуальним і сьогодні: антена концентрує радіохвилі в одному конкретному напрямку замість того, щоб розсіювати сигнал рівномірно навколо себе.

Працює це так: один елемент приймає або випромінює сигнал, а кілька додаткових металевих стрижнів, розташованих на одній осі, формують своєрідний "коридор", у якому енергія хвилі підсилюється в бік директорів і слабшає в протилежному напрямку. Завдяки такій геометрії антена здатна приймати слабший сигнал там, де звичайна омнінапрямлена антена вже не впорається, за умови правильної орієнтації на джерело.

З яких елементів складається антена Yagi-Uda

Конструкція складається з трьох типів елементів, кожен з яких виконує свою роль у формуванні спрямованої діаграми.

Активний елемент (диполь)

Це серце антени, той самий провідник, до якого підключається кабель. Саме активний елемент безпосередньо приймає або випромінює радіохвилю і передає сигнал на приймач чи модем. Його довжина розраховується під конкретний робочий діапазон частот, тому антену для Wi-Fi 2,4 ГГц не можна просто взяти й використати на частотах 4G.

Рефлектор

Розташований позаду активного елемента, рефлектор відбиває хвилі, що пішли в небажаному напрямку, повертаючи їх назад у бік директорів. Це зменшує прийом сигналу ззаду і з боків, що й робить антену спрямованою, а не всенапрямленою.

Директори

Ряд коротших стрижнів попереду активного елемента, вишикуваних по одній лінії, формує основний промінь антени. Чим більше директорів у конструкції, тим вужчий і "гостріший" промінь, а разом з ним і вище підсилення. Саме кількість директорів найчастіше визначає, скільком децибелам підсилення відповідає модель.

Переваги та недоліки спрямованої антени Yagi-Uda

Як і будь-яке технічне рішення, Yagi-Uda добре підходить для одних завдань і погано для інших.

• Високе підсилення в заданому напрямку порівняно з омнінапрямленими антенами того ж розміру.
• Відносно проста і недорога конструкція, яку легко виготовляти серійно.
• Добре працює на великій відстані до базової станції чи роутера, якщо є пряма видимість.
• Компактні габарити для свого рівня підсилення порівняно з панельними аналогами.

• Антену потрібно точно орієнтувати на джерело сигналу, інакше ефект від підсилення зникає.
• Вузька діаграма спрямованості погано підходить, якщо джерел сигналу кілька і вони в різних напрямках.
• На відкритому повітрі конструкція з виступаючими елементами більш вразлива до ветрового навантаження та обледеніння, тому потребує надійного кріплення.

Для чого застосовують антену Yagi-Uda: основні сфери

Завдяки універсальності геометрії, конструкцію Yagi-Uda виробники адаптують під різні діапазони частот і задачі.

Wi-Fi та мережеве обладнання

Для передачі сигналу з роутера до віддаленої точки, наприклад у двір, сусідній будинок чи окрему будівлю на ділянці, використовують Yagi-антени під діапазони 2,4 ГГц та 5 ГГц. Це особливо зручно, коли потрібно "дотягнути" Wi-Fi до точки доступу чи камери відеоспостереження, розташованої поза зоною впевненого прийому звичайного роутера.

4G/3G інтернет

У приватних будинках, на дачах і в селах, де базова станція мобільного оператора стоїть далеко, зовнішня Yagi-антена, підключена до 4G-роутера чи модема, допомагає стабілізувати з'єднання і зменшити кількість обривів сигналу. Антену в такому випадку орієнтують у бік найближчої вежі оператора.

Телевізійний прийом

Класичне застосування антени Yagi-Uda, знайоме ще з минулого століття, це прийом ефірного телебачення. У зонах зі слабким цифровим сигналом DVB-T2 спрямована антена на даху чи стіні будинку часто виявляється єдиним способом отримати стабільну картинку без розсипання зображення.

Yagi-Uda проти інших типів антен: порівняльна таблиця

Якщо джерело сигналу одне й відоме, наприклад конкретна базова станція або сусідський роутер, Yagi-Uda зазвичай виграє за співвідношенням ціни, розміру і підсилення. Коли ж потрібно приймати сигнал з різних боків або від кількох станцій одночасно, варто розглянути панельну чи омнінапрямлену антену.

Як обрати антену Yagi-Uda: коефіцієнт підсилення, діапазон, конструкція

Перш ніж додавати антену в кошик, варто звірити кілька параметрів із задачею, яку плануєте вирішити.

• Діапазон частот. Антена повинна відповідати частоті вашого обладнання: 2,4 або 5 ГГц для Wi-Fi, відповідні LTE-діапазони для мобільного інтернету, або частоти ефірного ТВ для телеантени. Антена під "чужий" діапазон не дасть відчутного ефекту.
• Коефіцієнт підсилення (дБі). Чим вищий показник, тим вужчий промінь і тим важливіше точно його орієнтувати. Для короткої дистанції до об'єкта в межах прямої видимості достатньо помірного підсилення, для далекого прийому варто обирати модель з вищим показником.
• Кількість директорів і довжина конструкції. Більша антена, як правило, дає вищу спрямованість, але вимагає міцнішого кронштейна і зручного місця для монтажу.
• Матеріал і захист від погодних умов. Для зовнішнього встановлення важливі якість покриття елементів проти корозії та надійний гермовхід для кабелю.
• Тип роз'єму та кабель. Переконайтеся, що роз'єм антени підходить до вашого обладнання, а коаксіальний кабель має достатню якість, щоб не "з'їдати" підсилення на довгій трасі.

Правила встановлення та орієнтації антени для максимального сигналу

Навіть хороша антена не дасть результату, якщо встановлена абияк. Кілька практичних правил допоможуть отримати максимум від спрямованої конструкції.

• Розташовуйте антену якомога вище та на лінії прямої видимості до джерела сигналу: вежі оператора, точки доступу чи телевізійного ретранслятора. Дерева, стіни та інші будівлі суттєво послаблюють сигнал.
• Орієнтуйте директори антени точно в бік джерела: навіть відхилення на кілька градусів для вузькоспрямованих моделей може помітно знизити якість прийому.
• Використовуйте якісний коаксіальний кабель мінімально потрібної довжини: зайві метри кабелю й дешевий матеріал додають втрати сигналу на трасі.
• Закріплюйте антену надійним кронштейном або тримачем, розрахованим на вітрове навантаження у вашому регіоні, особливо якщо монтаж на даху чи високій щоглі.
• Після монтажу перевірте якість сигналу на обладнанні (індикатор рівня сигналу роутера, модема чи телевізора) і за потреби трохи скоригуйте кут нахилу та поворот антени.

Переглянути антени Yagi-Uda та аксесуари для підсилення сигналу в каталозі fedox.com.ua, ми підберемо модель під ваш діапазон і завдання. У каталозі представлені окремі розділи під різні потреби: антени для 4G/LTE для мобільного інтернету за містом, Wi-Fi антени та підсилювачі сигналу для домашньої мережі, а також супутні товари: кабель коаксіальний для антен, мережеве обладнання та кронштейни і тримачі для антен для надійного монтажу.

Корисні посилання

• Антена Yagi-Uda Lite 915
• Антена Yagi-Uda Lite 750
• Антена секторна 2.4 ГГц
• Антена секторна 5.2 ГГц
• Антена «Гарпина» 5.8 ГГц
• Антенна «Kumex» 2.1-2.7 ГГц
• Всенаправлена антена 900-1050 МГц для РЕБ
• Антени для РЕБ