المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9838 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Enhancing Yagi-Uda Antenna Performance: Optimizing Gain and Bandwidth with Directors Modification

الملخص
يعد الهوائي ياقي-يودا تصميما شائعا لتحقيق كسب عالي في الهوائيات الاتجاهية. تمثل الهوائيات تحديا في التصميم بسبب حساسية الكسب العالية. يتم استخدام هوائي ياقي-يودا تقليديا في الحصول علي كسب عالي وفي تطبيقات الهوائيات الاتجاهية. إضافة موجهات للهوائي يؤدي إلي زيادة الكسب. الهدف من هذه الورقة هو تحسين الكسب وعرض النطاق الترددي للهوائي عن طريق تغيير طول الموجة وتحسين المسافة بين الموجهات. في هذه الورقة لتحسين الكسب , تم الأخذ في الاعتبار أربعة عناصر من الموجهات والمسافة بينهم . زيادة عدد الموجهات ممكن أن يؤدي لزيادة الكسب , لكن الكثير من العناصر يمكن أن تؤدي إلى الفقد ونقص الكفاءة . المسافة بين الموجهات مهمة في الأداة الإجمالي للهوائي, كذلك طول وقطر الموجه لهما تأثير علي الكسب .يمكن الوصول إلي أقصي كسب بواسطة إضافة موجهات متماثلة وغير متماثلة . تم تطبيق المحاكاة والاختبار علي نموذج باستخدام أداة المحاكاة في برنامج الماتلاب ,وتم التحصل علي تحسينات هامة في الكسب و عرض النطاق الترددي مقارنة بالتصميم الأصلي , مما يجعل من هوائي ياقي-يودا مناسبا أكثر للتطبيقات في مجال الاتصالات اللاسلكية و أنظمة الرادار. الكلمات المفتاحية : هوائي ياقي-يودا، العنصر نشط، موجهات الهوائي، كسب الهوائي
Abstract
The Yagi-Uda antenna is a popular design for high gain in directional antennas. Antennas represent challenging to design due to high gain sensitivity. It is conventionally used for high gain and directionality applications, often inserting additional directors lead to increase the gain. The aim of this paper is to optimize and improve its gain and bandwidth by changing director lengths and optimizing spacing between directors. In this paper, to optimize this gain, four elements of directors and spacing between them have been considered. Adding number of directors can increase gain. However too many elements can raise losses and decrease efficiency. Spacing between directors is crucial for overall performance. The length and diameter of directors also affect gain. By adding more uniform and non-uniform directors, the maximum gain reached. Simulation and testing were applied on the model using MATLAB simulation tool. A significant improvements were obtained in gain and bandwidth compared to the original design, making Yagi-Uda antenna more suitable for applications in field of wireless communication or radar systems. Keywords: Yagi-Uda antenna, active Element antenna gain, Antenna directors.