Comme pour toute antenne, le gain d'une antenne yagi est directement
lié à la faculté de cette dernière
de concentrer en un lobe principal une grande partie de l'énergie
qui lui est confiée par la ligne d'alimentation. (voir
Le gain d'une antenne)
Antenne yagi à 2 éléments
L'antenne yagi-uda la plus simple est constituée de deux
éléments :
- un radiateur et un directeur
- un radiateur et un réflecteur
La première solution favorisera le gain avant tandis que
la seconde présentera un meilleur affaiblissement des signaux
provenant de l'arrière.
Gain avant en fonction du nombre
d'éléments
Le tableau suivant est purement indicatif, il permet simplement
de se faire une idée des dimensions (longueur du boom et
nombre d'éléments) pour obtenir un gain donné.
L'antenne est supposée être isolée dans l'espace.
Le gain est exprimé par rapport à l'antenne isotrope.
gain en dBi
nombre d'éléments
longueur du
boom (l)
6
2
0,4
8
3
0,7
9
4
1,1
10
5
1,4
11
6
1,8
12
7
2,1
13
8
2,5
13
9
2,8
14
10
3,2
14
12
3,9
15
14
4,6
15
16
5,3
16
18
6,0
16
20
6,7
17
22
7,4
17
24
8,1
Représentation du gain en fonction
de la longueur du boom
En représentant la variation
du gain isi d'une antenne yagi en fonction de la longueur du boom
(donc du nombre d'éléments) on constate que le gain
augmente rapidement avec le nombre d'éléments lorsque
ce nombre est faible et qu'il plafonne vers 17 ou 18 dBi quand
on atteint une longueur dépassant 7 l ou une vingtaine
d'éléments.
On remarque qu'en doublant le nombre d'éléments
on améliore le gain d'environ 3 décibels. Cette
règle est très approximative, car elle suppose qu'on
double également la longueur du boom en conservant un espacement
entre éléments du même ordre de grandeur (par
exemple 0,2 l). En pratique, on se limite à
des longueurs de boom ne dépassant guère 7 longueurs
d'onde sur les fréquences inférieures à 200
MHz. On peut aussi "doubler" le nombre d'éléments
en groupant deux yagi identiques. Par exemple, un groupement de
2x9 éléments sera pratiquement équivalent,
du point de vue du gain, à une 18 éléments
mais la rigidité mécanique sera meilleure avec le
groupement.
Rapport Avant-Arrière
En anglais "Front-to-Back
Ratio" (F/B ratio). Le rapport avant-arrière indique
l'atténuation subie par un signal provenant de l'arrière
de l'antenne par rapport au signal reçu dans l'axe du lobe
principal. Il est exprimé en décibels. Voir La directivité des antennes,
rapport avant-arrière
Pour une antenne directive comme la yagi, les lobes parasites
sont généralement d'une amplitude nettement plus
faible que celle du lobe principal dont le niveau sert de référence.
Pour le trafic sur décamétrique, les lobes arrières
gênants sont ceux qui ont un angle de départ allant
jusqu'à 60 ou 70° et pour des azimuts compris entre
120 et 240 degrés (0° étant la direction du
lobe principal). Le rapport avant-arrière (F/B) est calculé
avec le lobe parasite le plus important dont la direction est
inclus dans ce secteur. Avec MMANA, les paramètres Az et
El peuvent être choisis dans les options.
Sur VHF, où la propagation ionosphérique est très
rare, ce sont les lobes arrières dont l'angle de départ
est proche de l'horizontale qui doivent être réduits
(voir Relevé du
diagramme de rayonnement d'une antenne yagi 144).
Le rapport Avant-arrière est relativement stable à
l'intérieur de la bande
passante de l'antenne yagi.