L’antenne à faisceau, également connue sous le nom d’antenne Yagi-Uda, Yagi, ou antenne directionnelle, a été inventée en 1920 par deux scientifiques japonais, les docteurs Yagi et Uda, alors qu’ils expérimentaient avec des antennes dipôles. Les antennes dipôles sont les formes d’antennes les plus simples et utilisent un seul morceau de fil ou un seul élément. Les antennes de télévision à l’ancienne montées sur les toits sont un exemple d’antenne à faisceau.
Une antenne à faisceau utilise plusieurs fils, également appelés éléments, de longueurs spécifiques mais différentes, placés parallèlement les uns aux autres et espacés d’environ 1 longueur d’onde. L’élément central est appelé l’élément entraîné et c’est là que l’antenne est connectée à la ligne d’alimentation, un morceau de fil ou de câble qui est attaché à l’autre extrémité à l’émetteur, au récepteur ou à l’émetteur-récepteur. Les éléments les plus longs sont appelés réflecteurs car ils reflètent tout signal qui passe au-delà de l’élément central. Les éléments les plus courts sont appelés directeurs car ils dirigent la direction dans laquelle le signal doit aller.
Les antennes à faisceau utilisent une technique connue sous le nom de formation de faisceau pour la transmission et/ou la réception de signaux. Beamforming prend un signal et guide la direction dans laquelle il va. La formation de faisceaux est souvent utilisée dans les émissions de télévision et de radio, la radio amateur (amateur) et les tours de téléphonie cellulaire.
Le côté de l’antenne avec les éléments les plus petits, les directeurs, est considéré comme l’avant de l’antenne à faisceau, tandis que le côté avec les éléments les plus longs, les réflecteurs, est l’arrière. Pour recevoir un signal, l’antenne est pointée dans la direction du signal et les éléments plus petits tirent le signal dans l’élément central. Les éléments les plus longs renvoient tout signal qui serait perdu vers l’élément central.
L’utilisation d’une antenne à faisceau pour transmettre un signal fonctionne de la même manière. L’antenne à faisceau est pointée dans la direction dans laquelle l’émetteur veut que le signal aille. Le signal va de l’émetteur ou de l’émetteur-récepteur, via la ligne d’alimentation, à l’élément central de l’antenne. Les directeurs envoient le signal dans la direction où il doit aller tandis que les réflecteurs renvoient tout signal qui serait perdu vers les éléments plus petits à envoyer.