Director

Bei einer Yagi-Uda-Antenne ist der Direktor ein parasitäres Element, ein leitfähiger Stab, der etwas kürzer als das gespeiste Element ist und vor diesem entlang der Antennenachse angeordnet wird. Er hat keine direkte elektrische Verbindung zur Speiseleitung. Dadurch, dass er kürzer als die Resonanzlänge des gespeisten Elements ist, weist der Direktor kapazitive Reaktanz auf, die dazu führt, dass er Energie so wieder abstrahlt, dass die Vorwärtskeulen verstärkt und die Rückwärtsstrahlung unterdrückt wird.

Eine typische Yagi-Antenne kann einen bis mehrere Direktoren haben. Das Hinzufügen weiterer Direktoren erhöht die Vorwärtsverstärkung und verengt die Strahlungskeule, aber mit abnehmendem Nutzen nach drei oder vier Elementen. Ein verbreitetes Amateurfunk-Design verwendet ein gespeistes Element in der Mitte, dahinter einen Reflektor (etwas länger, etwa 5 Prozent länger) und einen oder zwei Direktoren davor. Jeder Direktor ist von seinen Nachbarn durch einen Abstand von etwa 0,1 bis 0,15 Wellenlängen der Betriebsfrequenz getrennt.

Leistung und Kompromisse

Der Begriff Direktor spiegelt seine Funktion wider: Er lenkt das Antennenmuster nach vorne. Mit steigender Frequenz nimmt die physische Länge jedes Elements proportional ab, was kompakte Yagi-Felder für VHF-, UHF- und Mikrowellenbänder praktisch macht. Ein Direktorelement für 2 Meter ist etwa 0,9 Meter lang; ein Design für 70 Zentimeter benötigt nur etwa 0,3 Meter pro Element. Die Direktorlänge muss mit engen Toleranzen abgestimmt werden, typischerweise auf 1 bis 2 Prozent der angestrebten Resonanzfrequenz, um die Phasenbeziehungen zum gespeisten Element aufrechtzuerhalten.

In realen Antennen wird der Direktor oft aus Aluminium-Stab oder -Rohr hergestellt, da dies gute elektrische Leitfähigkeit bei geringem Gewicht und Korrosionsbeständigkeit bietet. Der Leiter-Durchmesser beeinflusst die Bandbreite und die Impedanzmerkmale; dickere Stäbe senken die Verluste und verbreitern die Betriebsbandbreite. Installationsfehler beim Abstand oder mechanische Verformungen durch Wind oder Eislast können die Antenne erheblich verstimmen und die Verstärkung reduzieren oder die Hauptkeule spalten.

Der Direktor unterscheidet sich vom Reflektor, der hinter dem gespeisten Element sitzt, länger ist und Rückwärtsstrahlung eher unterdrückt, als dass er die Vorwärtsverstärkung erhöht. Bei Fernsehempfangsantennen verwenden kommerzielle Designs oft passive Reflektoren und mehrere Direktoren, um Verstärkungswerte von 8 bis 14 dBi über einem Dipol zu erreichen, die Signalaufnahme in eine einzelne Richtung zu konzentrieren und Fremdstörungen aus der Achse mit hoher Dämpfung abzulehnen.