Staru antenu, kas pazīstama arī kā Yagi-Uda antena, Yagi jeb virziena antena, 1920. gadā izgudroja divi japāņu zinātnieki, ārsti Jagi un Uda, eksperimentējot ar dipola antenām. Dipola antenas ir vienkāršākās antenu formas, un tās izmanto vienu stieples gabalu vai vienu elementu. Vecā stila televīzijas antenas, kas ir uzstādītas uz jumtiem, ir viens no staru antenas piemēriem.
Staru antena izmanto vairākus vadus, ko sauc arī par elementiem, konkrētos, taču atšķirīgos garumos, kas ir novietoti paralēli viens otram un atrodas aptuveni 1 viļņa garuma attālumā. Centrālo elementu sauc par piedziņas elementu, un tas ir vieta, kur antena ir savienota ar padeves līniju, stieples vai kabeļa gabalu, kas otrā galā ir pievienots raidītājam, uztvērējam vai raiduztvērējam. Garākos elementus sauc par atstarotājiem, jo tie atspoguļo jebkuru signālu, kas iet garām centrālajam elementam. Īsākos elementus sauc par direktoriem, jo tie norāda virzienu, kurā signālam jāiet.
Staru antenas signālu pārraidīšanai un/vai saņemšanai izmanto paņēmienu, kas pazīstams kā staru kūļa formēšana. Staru veidošanās uztver signālu un nosaka virzienu, kurā tas iet. Staru veidošanu bieži izmanto apraides TV un radio, amatieru (šķiņķa) radio un mobilo tālruņu torņos.
Antenas puse ar mazākiem elementiem, direktoriem, tiek uzskatīta par staru antenas priekšpusi, bet puse ar garākiem elementiem, reflektoriem, ir aizmugure. Lai uztvertu signālu, antena ir vērsta signāla virzienā, un mazākie elementi ievelk signālu vidējā elementā. Garākie elementi atspoguļo jebkuru signālu, kas tiktu zaudēts atpakaļ centrālajam elementam.
Tādā pašā veidā darbojas staru antenas izmantošana signāla pārraidīšanai. Stara antena ir vērsta virzienā, kurā raidītājs vēlas, lai signāls nonāktu. Signāls iet no raidītāja vai raiduztvērēja caur barošanas līniju uz antenas centrālo elementu. Direktori sūta signālu vajadzīgajā virzienā, kamēr atstarotāji atstaro jebkuru signālu, kas tiktu zaudēts pret mazākajiem izsūtāmajiem elementiem.