Sistemi Integrati - Tv Digitale Volume 3 - 2011 17 Un ausilio teorico importante è il radiatore a sorgente puntiforme o radiatore isotropico. Viene chiamato così perché irradia uguale potenza in tutte le direzioni (proprietà di isotropia) e risulta utile come elemento di confronto con le antenne reali, le cui prestazioni possono essere messe in relazione con quelle di questo radiatore. Modello di radiazione per radiatore isotropico teorico Antenne Yagi - Uda Uda fu lo studente che scoprì il principio dell’incremento di direttività, sotto la guida del professor Hidetsugu Yagi, solitamente considerato l’inventore dell’antenna con quel tipo di struttura. L’antenna Yagi è formata da un allineamento di elementi dove è presente un dipolo attivo (in genere del tipo ripiegato), uno o più riflettori e uno o più direttori (o elementi di antenna) non attivi, che incrementano il guadagno e la direttività. Il guadagno di un’antenna può essere comparato con quello di questa sorgente teorica, e in tal caso viene espresso in dBi, (cioè dB riferiti al radiatore isotropico). Il massimo guadagno di un dipolo a mezza onda confrontato con il dipolo isotropico è pari a 2,15 dBi. (equivalenti ad un guadagno in potenza di 1,64 volte), mentre il guadagno di un dipolo confrontato con se stesso è pari a 0 dBd (cioè dB riferiti al dipolo a Lambda mezzi λ/2). Questo standard di riferimento è puramente teorico e il suo diagramma di irradiazione è una sfera, poiché l’intensità di campo irradiato è la stessa in tutte le direzioni. Se, per esempio, un’antenna ha un guadagno di 10 dBd (riferita al dipolo in mezza onda) la stessa antenna può essere dichiarata avere un guadagno di 12,15 dBi (riferita al dipolo isotropico). Antenna Yagi con dipolo ripiegato Il direttore, o elemento dell’antenna, è un conduttore di lunghezza minore (circa il 5%) rispetto al dipolo (ripiegato o di altro tipo) immediatamente dietro. I direttori sono lunghi normalmente da 0,43λ a 0,4λ e sono spaziati di circa 0,1λ. Il riflettore è un conduttore di lunghezza leggermente superiore a quella del dipolo principale (circa il 5% maggiore), quindi di lunghezza praticamente coincidente a λ/2. Viene posto parallelamente dietro al dipolo attivo, perpendicolare alla direzione dell’emittente, ad una distanza variabile da 0,15λ a 0,25λ. La spaziatura tra gli elementi passivi e quello attivo è di circa 0,2λ (0,15λ – 0,25λ). L’azione dei riflettori e dei direttori si basa sul fatto che il segnale ricevuto provoca correnti indotte nei conduttori. Queste correnti creano un campo proprio, che viene re-irradiato dagli elementi parassiti; se questi sono distanziati dal dipolo in modo opportuno, il loro campo raggiunge il dipolo attivo con la fase necessaria per ottenere l’effetto additivo desiderato (aumento di guadagno). Il riflettore produce un guadagno extra e l’aggiunta di un numero di direttori superiori a 3 fa aumentare maggiormente il guadagno: per esempio, con 3 direttori il guadagno è di circa 2,5 dBd, con 8 direttori il guadagno è di circa 9 dBd. a) Modello di radiazione per radiatore isotropico teorico rappresentato da un punto b) caratteristica di una sorgente isotropica ominidirezionale Quando si aggiunge al dipolo un riflettore o un direttore si aumenta il guadagno solo nella direzione principale, mentre l’impedenza dell’antenna diminuisce
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