L’antenna a fascio, nota anche come antenna Yagi-Uda, Yagi, o antenna direzionale, è stata inventata nel 1920 da due scienziati giapponesi, i dottori Yagi e Uda, mentre facevano esperimenti con le antenne a dipolo. Le antenne a dipolo sono le forme più semplici di antenne e utilizzano un pezzo di filo o un singolo elemento. Le antenne televisive vecchio stile montate sui tetti sono un esempio di antenna a fascio.
Un’antenna a fascio utilizza diversi fili, detti anche elementi, di lunghezze specifiche ma diverse, posizionati in parallelo tra loro e distanziati di circa 1 lunghezze d’onda. L’elemento centrale è chiamato elemento guidato, ed è dove l’antenna è collegata alla linea di alimentazione, un pezzo di filo o cavo che è attaccato all’altra estremità al trasmettitore, ricevitore o ricetrasmettitore. Gli elementi più lunghi sono chiamati riflettori perché riflettono qualsiasi segnale che va oltre l’elemento centrale. Gli elementi più corti sono chiamati direttori perché dirigono la direzione in cui il segnale deve andare.
Le antenne a fascio utilizzano una tecnica nota come beamforming per la trasmissione e/o la ricezione del segnale. Il beamforming prende un segnale e guida la direzione in cui va. Il beamforming viene spesso utilizzato nelle trasmissioni televisive e radiofoniche, radioamatoriali (ham) e sui ripetitori dei telefoni cellulari.
Il lato dell’antenna con gli elementi più piccoli, i direttori, è considerato la parte anteriore dell’antenna a fascio, mentre il lato con gli elementi più lunghi, i riflettori, è il retro. Per ricevere un segnale, l’antenna è puntata nella direzione del segnale e gli elementi più piccoli tirano il segnale nell’elemento centrale. Gli elementi più lunghi riflettono qualsiasi segnale che andrebbe perso all’elemento centrale.
L’uso di un’antenna a fascio per trasmettere un segnale funziona allo stesso modo. L’antenna a raggio è puntata nella direzione in cui il trasmettitore vuole che il segnale vada. Il segnale va dal trasmettitore o ricetrasmettitore, attraverso la linea di alimentazione, all’elemento centrale nell’antenna. I direttori inviano il segnale nella direzione in cui deve andare mentre i riflettori riflettono qualsiasi segnale che andrebbe perso verso gli elementi più piccoli da inviare.