八木天线的设计方案
2米0.7米八木天线制作

2米四单元和0.7米十二单元天线制作(DIY)随着“中国无线电运动协会”(简称CRSA)的宣传力度加大,使越来越多的业余无线电爱好者获得了业余电台五级以上《操作证书》和《电台执照》。
目前开台使用V/U段设备的朋友还是多数,作本地HAM 通信架设一简易的“J”型天线就足够了。
如果要想和百公里之外的HAM作QSO,用手持5W功率对讲机那就得制作一架多单元八木定向天线。
《无线电》《实用无线电》等杂志也曾介绍过不少八木天线的制作方法,在这里把我使用的两架八木天线制作经过介绍给你,以供你参考。
首先准备两根较结实的长145CM,宽4CM、厚2.5CM的直木条,用作天线横梁(本人用的是槐树锯的木条,也可以用其它结实的杂树木材、有条件的朋友可以用胶木棒)。
25MM角铁、长40CM 和60CM 各一段(有条件的用;无条件的可以不要,但架设的难度增大且安全性能下降)。
Φ8—12MM铜管(铝管或不锈钢管都可以)长8.5M ,胶木板宽40MM ×长90MM×厚5MM 两块(无条件的可以不用), Φ6MM×长40MM 螺丝四颗(栓和帽、也可以用铆钉铆或铁丝固定),Φ3MM×长40MM螺丝44颗(栓和帽、也可以用铆钉铆或铁丝固定),NXO—100环形磁环一只(中国无线电运动协会CQ杂志封底北京天路达电讯器材研究所有售);在磁环上用Φ1MM漆包线三股并联穿绕三匝、首尾相接,用于2M振子作阻抗匹配器(巴伦)使用,20CM长50Ω同轴电缆一段(本人用50---5);用于0.7M振子作阻抗匹配器使用。
下面单介绍2M(145MHZ) 天线制作过程(0.7M制作方法相同)。
按图中所示尺寸截好引向器、振子、反射器的长度,然后用弯管器(维修制冷设备的专用工具)把折合振子弯成如图所示。
如找不到弯管器,可以采用在管子内灌上细沙子,一定要灌实,找一棵直径约7CM园木或树干,在上面慢慢弯成U形即可。
把60CM长的角铁按图示尺寸做成“L”型(直角形)。
八木天线计算器设计天线实例

用八木天线计算器设计天线八木天线计算器各部分功能图示如下:嘉靖通宝同学想设计一副8单元的、一副11单元的八木天线,用的是6mm直径的铜管。
下面设计一款11单元的八木天线,以实例说明计算器的使用。
一共只要6步,就可以完成八木天线的设计计算。
⑴ 输入频率:我们这里设计一个WIFI频段的八木天线,所以输入2437 MHz 。
⑵ 设定线径:嘉靖通宝同学手头有6mm的铜管,铜管和实心铜线是一样的。
我们点击滚动条,找到6.4mm,选中。
⑶ 因为要设计11单元的八木天线,所以选中“多元件”。
⑷ 点击计算按钮。
下面原来空格就都显示出数据了。
⑸ 所显示的数据都是以英尺为单位的。
我们把它转换成公制单位(厘米)。
按下“转为公制”按钮。
完成了。
简单吧!实际我们已经完成了一个23单元的八木天线设计。
无论你想制作几单元的,就把相关数据提取出来就行了。
如果你安装了打印机,直接点“打印”按钮,把数据打印出来就OK了。
下面再简单说说“十进制英尺转英寸”转换器的使用。
一般的数学计算,都是十进制的。
八木天线计算器计算出的数据也是这样。
而我们知道,英尺与英寸是12进制。
也就是说,1英尺是12英寸。
1.2英尺是多少英寸?不用工具,要一般人可能一下子反应不过来。
这个公制英尺转换英寸的计算器,就是为转换设计的。
当然,我们中国人习惯使用cm ,mm ,就用不着这个转换计算器了。
我们就以上面计算出的数据来进行一下转换。
按下『十进制英尺转英寸』按钮,就会弹出一个『计算』对话框。
这就是转换计算器。
以反射器长度为例:反射器长度是0.18942英尺。
我们把它拷贝到上面的框子里,点击计算钮,下面的框子就显示出计算结果:计算结果:0.18942英尺=2.2730英寸,即2又9/32英寸。
激情无线(lijiqing) 2010年4月。
八木天线课程设计报告

八木天线的仿真设计一、八木天线简介:上个世纪二十年代,日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发明了这种天线,被称为“八木宇田天线”,简称“八木天线”。
八木天线(YaGi Antenna)也叫引向天线或波导天线,它是由HF,到VHF,UHF波段中最常用的方向性天线。
八木天线是由一个有源激励振子和若干无源振子组成,所有振子都平行装制在同一平面上。
有源振子可以是半波振子,也可以是折合振子,一般常用折合振子,以提高八木天线的输入阻抗,便于和馈电线匹配。
主要作用是提高辐射能量。
至于无源振子根据它的功能可以分为反射器和引向器两种。
通常反射器的长度比有源振子长4~5%,而引向器可以有多个,第1~4个导向器的长度通常比有源振子顺序递减2~5%。
二、工作原理:有源振子被馈电后,向空间辐射电磁波,使无源振子中产生感应电流,从而也产生辐射。
引向器略短于二分之一波长,主振子等于二分之一波长,反射器略长于二分之一波长,两振子间距四分之一波长。
此时,引向器对感应信号呈“容性”,电流超前电压90°;引向器感应的电磁波会向主振子辐射,辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后于从空中直接到达主振子的信号90°,恰好抵消了前面引起的“超前”,两者相位相同,于是信号迭加,得到加强。
反射器略长于二分之一波长,呈感性,电流滞后90°,再加上辐射到主振子过程中又滞后90°,与从反射器方向直接加到主振子上的信号正好相差了180°,起到了抵消作用。
一个方向加强,一个方向削弱,便有了强方向性。
发射状态作用过程亦然。
三、设计要求:1、引向器的间距选择引向器间距的选择有两种方案:一种是引向器间距不相等,随着引向器数量序号的增加,相邻引向器的间距加大;另一种是引向器间距相等。
前一种方案调整麻烦,后一种方案调整简便,因此一般都采用等间距方案。
引向器间距一般在0.15-0.4波长范围内选择。
间距较大时,方向图主瓣较窄,输入阻抗的频率响应较平稳,但副瓣较大;间距选得小时,副瓣较低,抗干扰性能较好,但是增益和方向性差些。
常见八木天线的设计

常见八木天线的设计【摘要】介绍八木天线的基本设计原理,设计思路,各关键指标的确认。
满足初学者对八木天线设计知识的初步需求。
【关键词】八木天线基本特性;原理;设计1.八木天线的基本特性八木天线又称为引向天线或波渠天线,由一个有源振子与若干无源振子组成。
有源振子与馈线直接相连,引向器和反射器都是无源振子。
有源振子被馈电后在空问产生电磁波,通过耦合在无源振子上产生感应电流并发生辐射。
改变振子长度与问距时,无源振子上感应电流的幅度和相位也随着变化,适当的调整各振子的长度与间距,就可获得良好的方向图、阻抗等电气指标。
若无源振子与有源振子的问距小于λ/4,长度短于有源振子时,方向图指向无源振子一侧,相应的无源振子称为引向器,比有源振子长的无源振子称为反射器。
八木天线具有结构简单、馈电方便、制作简便等突出优点,广泛用于米波、分米波波段的通信、雷达、电视及其它无线电设备中。
八木天线缺点是调整较难,频段较窄,一般在5%以内。
2.八本天线的设计根据给定的电气指标:增益、波瓣宽度、副瓣电平、前后辐射比、输入端驻波比以及工作带宽等设计天线时,设计任务是确定振子单元数目N,反射器、引向器、有源振子的尺寸和相对位置等,最后要验证是否满足规定的电气指标。
天线的指标在工作频带的低端容易达到,而在高端变化较快,因此设计频率通常选为高于中心频率。
天线的各部分对各项指标的影响程度不同,有时某些指标之问存在着矛盾,因此设计过程中要折衷处理。
2.1单元数目N的确定振子数目N主要根据增益或方向性系数来确定。
由于八本天线的效率一般达90%以上,因此增益近似等于方向性系数。
八木天线是慢波结构的行波天线,因此它的增益可用行波天线公式计算,即G≈10L/λ。
根据增益要求先确定天线总长L/λ,然后利用引向器和反射器常用的间距确定N,或者由经验数据直接选择N。
图1的曲线是从大量的实测数据综合出来的,其中图1是天线增益G与N的关系曲线,由G确定N。
通常引向器的振子数目为6~12比较适宜,若再增加引向器数目对提高增益没有显著效果。
435八木天线制作方法

八木天线是一种常用于无线通信的天线类型,它具有较高的增益和较好的方向性。
以下是一种常见的435八木天线的制作方法:
材料:
1. 电缆:选择合适的电缆,一般使用同轴电缆。
2. 金属杆:用于制作八木天线的主体。
3. 电缆夹具:用于固定电缆和金属杆。
步骤:
1. 准备工作:确定八木天线的设计参数,包括频率、增益和方向性等。
2. 制作驱动器:将电缆的外绝缘剥离,露出内导体。
将内导体插入电缆夹具中,固定好。
3. 制作反射器:将金属杆切割成合适的长度,一般为波长的1/2或1/4。
将反射器固定在驱动器的一侧,与驱动器保持一定的距离。
4. 制作辐射器:将金属杆切割成合适的长度,一般为波长的1/2或1/4。
将辐射器固定在驱动器的另一侧,与驱动器保持一定的距离。
5. 调整:根据实际情况,可以通过调整驱动器、反射器和辐射器之间的距离来调整八木天线的性能。
需要注意的是,制作八木天线需要一定的专业知识和技术,如果没有相关经验,建议寻求专业人士的帮助或购买现成的八木天线。
此外,制作八木天线时需要注意安全,避免触电和其他意外事故的发生。
微波课设八木天线设计

课设报告课程名称:微波技术与天线课设题目:八木天线的仿真设计课设地点:电机馆跨越机房专业班级:信息1002班学号:学生姓名:指导教师:2013/6/27目录1、设计摘要2、设计原理3、八木天线参数选择及设计要求4、八木天线的HFSS10仿真1建立模型2确认设计3 S参数反射参数42D辐射远区场方向图53D Polar5、仿真结果分析6、实验中的问题7、心得体会一、设计摘要八木天线又称引向天线,它由一个有源振子及若干无源振子组成的线形端射天线;其结构示意图如下,在无源振子中较长的一个为反射器,其余的均为引向器,它被广泛应用于米波、分米波波段的通信、雷达、电视、及其它无线电系统中;六元八木天线示意图八木天线中,有源振子可以是半波振子,也可以是折合振子一般常用折合振子,以提高八木天线的输入阻抗,以便和馈电线匹配;主要作用是提高辐射能量;无源振子是若干孤立的金属杆,它与馈线和有源振子不直接相连,作用是使辐射的能量集中到天线的端向;二、设计原理:八木天线的工作原理是:有源振子被馈电后,向空间辐射电磁波,使无源振子中的产生感应电流,从而也产生辐射;改变无源振子的长度及其与有源振子之间的距离,无源振子上的感应电流的幅度和相位也随着改变,从而影响有源振子的方向图;若无源振子与有源振子之间的距离小于λ/4,无源振子比有源振子短时,整个电磁波能量将在无源振子方向增强;无源振子比有源振子长时,将在无源振子方向减弱;比有源振子稍长一点的称反射器,它在有源振子的一侧,起着消弱从这个方向传来的电波或从本天线发射去的电波的作用;比有源振子略短的称引向器,它位于有源振子的另一侧,它能增强从这一侧方向传来的或向这个方向发射出去的电波;通常反射器的长度比有源振子长4%~5%,而引向器可以有多个,第1~4个引向器的长度通常比有源振子顺序递减2%~5%;本设计就是基于八木天线的基本理论的基础上,设计一个六元八木天线;三、八木天线参数选择及设计要求根据上述八木天线基本理论的介绍,我们可以知道引向器越多,方向越尖锐、增益越高,但实际上超过四、五个引向器之后,这种“好处”增加就不太明显了,而体积大、自重增加、对材料强度要求提高、成本加大等问题却渐突出;通常情况下有一副五单元八木即有三个引向器,一个反射器和一个有源振子就够用了;因此,我们选用了一个比较合适的参数范围,其参数如下:其工作频率为f=300MHz;1,参数的选择:λ=c/f=1m;2lref=λ,2ldri=λ,2l1=2l2=2l3=2l4=λ;Ddri=λ,d1=d2=d3=0,30λ,dref=λ;振子直径2a=λ;2,设计要求:利用HFS10仿真软件对此组数据进行仿真,并分析其远辐射场特性以及S曲线,并绘制其方向图;四、八木天线的HFSS10仿真1,建立模型:模型细节:八木天线实物仿真2,确认设计:确认设计3、S参数反射参数:4、2D辐射远区场方向图1phi=0deg时:2phi=90deg时:3phi=180deg时:5、3D Polar:五、仿真结果分析可知,天线工作的谐振频率在550MHz附近,与实际设计要求f=300MHz 有一定的偏差;在实验中已知振子直径2a=;为了实现八木天线与同轴线之间的阻抗匹配;通过添加了附加平衡段平衡器balun来实现阻抗匹配;在以上工程中balun的半径r=,长度l=;六、实验中的问题:1、建模出错:第一次建模时未能正确画出让Arm_2与Balun连接的L1与L2;让我在空欢喜的等待了2小时的,建模的结果当然也是不符合要求;其反射系数曲线和2D辐射远场方向图如下:虽然在425MHz时,衰减到了10dB以下,但是由于其工作频带过窄,不能正常工作,不符合要2修改模型以后未修改U2半径;反射系数曲线图如下:不符合要求七、心得体会当初选择八木天线作为自己的课设题目时,以为工作量再大,那又能大到哪里去;结果,在实验的过程中,也体会到了做八木天线的难度;建模其实没什么难度,难的是在每次修改平衡器Balun的半径r以后,一运行就得等上3小时左右;而且修改半径以后也不能确定结果是否符合要求;不过,在不断地修改与尝试过程中,我对八木天线和仿真软件HFSS也有了更多的认识,比如总结了一下一些常用快捷键,如:Ctrl+D:最佳角度观看模型;Shift+鼠标:水平移动模型;Alt+鼠标:旋转模型;Shift+Alt+鼠标:放大缩小模型;Alt+双击坐标轴:平视图;还有在查阅有关八木天线的相关资料时,也是出乎意料,网上的资源简直非常少,而且收费的居多在我的查阅范围里;可能网上八木天线的知识是很多的;但在我的查询中,至少让我体会到,天线是难学的学科;。
八木天线端口宽度 设计

八木天线端口宽度设计八木天线是一种特殊设计的天线,常用于无线通信和雷达系统中。
它能够在较小的空间内实现较高的增益和方向性,因此在各种通信领域得到广泛应用。
八木天线的端口宽度设计则是其关键的部分之一,端口宽度的合理设计可以使得天线在特定频段表现出较好的性能,因此对端口宽度的设计需认真考虑。
本文将重点介绍八木天线端口宽度设计的相关内容。
一、八木天线的基本结构八木天线由若干个平行排列的驻波器组成,通常由被反射器、驻波器和驱动器三部分组成。
其中被反射器用于反射驻波器发射的信号,驻波器则负责捕获和辐射电磁波,而驱动器用于输入或输出信号,是整个系统的输入输出端口。
八木天线的端口宽度设计主要涉及到驱动器的部分。
二、端口宽度设计的作用端口宽度是指驱动器的宽度,它会直接影响到天线的输入阻抗、频率特性和辐射模式。
合理的端口宽度设计可以使得天线在工作频段内具有较好的频率响应和阻抗匹配。
端口宽度还会影响到天线的辐射模式,进而影响到天线的覆盖范围和信号接收性能。
三、端口宽度设计的原则1. 频率响应匹配原则端口宽度应该能够使得天线在设计频段内具有较好的频率响应,即在设计频段内具有较高的增益和较小的波纹。
因此在端口宽度设计时,需要结合设计频段来调整端口宽度,以使得天线能够在频率响应上达到最佳性能。
2. 阻抗匹配原则合理的端口宽度设计应当能够使得天线的输入阻抗匹配到传输线或收发机的输出阻抗,以确保最大功率传输。
通过调整端口宽度可以对天线的输入阻抗进行调整,从而使得天线在设计频段内具有较好的阻抗匹配。
3. 辐射模式控制原则端口宽度的设计还会影响到天线的辐射模式,即天线的辐射方向和辐射角度。
合理的端口宽度设计可以使得天线在设计频段内具有所需的辐射模式,以满足特定的通信需求和工作环境。
四、端口宽度设计的方法1. 理论分析法根据八木天线的结构和天线阵列的特性,可以利用天线理论和电磁场理论进行端口宽度的设计。
通过计算和分析可以得到合理的端口宽度,以满足频率响应和阻抗匹配的要求。
八木天线制作方法

八木天线制作方法简介八木天线是一种常见的定向天线,具有高增益和较低的副瓣。
它由两个主要元素构成:驱动器和反射器。
八木天线常用于无线通信、电视接收和雷达系统等应用中。
本文将介绍八木天线的制作方法,帮助您自己制作一台八木天线。
材料制作八木天线所需的材料如下:1.驱动器:一根直径为5mm的铜线2.反射器:一张高质量的铝箔3.绝缘支架:一根长约30cm的塑料或木材支架4.小型电缆:用于连接驱动器和接收器的传输信号线制作步骤步骤 1:准备工作在开始制作八木天线之前,确保您已经准备好所需的材料,并清理工作区以确保安全和有效的制作过程。
步骤 2:制作驱动器1.首先,将5mm直径的铜线剪成约30cm的长度。
2.使用钳子弯曲铜线,制作一个类似“V”形的形状。
3.将驱动器的两端留出一些额外的长度,以便将来连接电缆。
步骤 3:制作反射器1.将高质量的铝箔切割成一个矩形形状,长约40cm,宽约20cm。
2.弯曲铝箔,使其形成一个类似于驱动器的“V”形状。
3.将反射器的两端折叠成锐角,以增加天线的增益。
步骤 4:安装驱动器和反射器1.将驱动器固定在绝缘支架的中间位置。
2.使用胶带或螺丝将反射器固定在驱动器的两侧。
步骤 5:连接电缆1.将一端的小型电缆连接到驱动器的一端。
2.将另一端的小型电缆连接到无线接收器或电视机上。
步骤 6:检查和调整1.使用天线分析仪或频谱分析仪等工具,检查天线的工作频率范围和增益。
2.如果需要调整天线的频率范围或增益,可以略微调整驱动器和反射器的形状。
维护和注意事项•定期检查八木天线的连接部分,确保连接牢固。
•避免在潮湿或恶劣的天气条件下使用八木天线,以防止损坏。
•如果发现八木天线的工作范围或效果变差,可以检查连接或重新调整天线。
结论通过上述制作步骤,您可以自己制作一台八木天线。
请记住,在制作过程中保持仔细和耐心,并遵循安全操作规程。
自制的八木天线可以提供较高的增益和性能,为您的通信和接收需要提供更好的体验。
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八木天线设计方案指导老师:***单位:长沙航空职业技术学院组员分工(见表一):表一背景分析:在当今社会中天线不仅仅只是应用在电视接收系统中应用,而在很多电子产品都用到天线,比如(对讲机、无线路由器、手机等),所以掌握天线的知识,对以后做别的无线产品开发打下了很好基础,本次制作八木天线可以掌握无线通讯的原理和相关只是。
关键词:八木天线一、设计说明:作为电磁换能元件,天线在整个无线电通信系统中位置十分重要,质量好坏直接影响着收发信距离的远近和通联效果,可以说没有了天线也就没有了无线电通信。
作为一款经典的定向天线,八木天线在HF、VHF以及UHF波段应用十分广泛,它全称为“八木/宇田天线”,英文名YAGI,是由上世纪二十年代日本东北帝国大学的电机工程学教授八木秀次,在与他的学生宇田新太郎研究短波束时发明的。
相对于基本的半波对称振子或者折合振子天线,八木天线增益高、方向性强、抗干扰、作用距离远,并且构造简单、材料易得、价格低廉、挡风面小、轻巧牢固、架设方便。
通常八木天线由一个激励振子(也称主振子)、一个反射振子(又称反射器)和若干个引向振子(又称引向器)组成,相比之下反射器最长,位于紧邻主振子的一侧,引向器都较短,并悉数位于主振子的另一侧,全部振子加起来的数目即为天线的单元数,譬如一副五单元的八木天线就包括一个主振子、一个反射器和三个引向器,结构如图1所示。
主振子直接与馈电系统相连,属于有源振子,反射器和引向器都属无源振子,所有振子均处于同一个平面内,并按照一定间距平行固定在一根横贯各振子中心的金属横梁上。
在无线通讯中八木天线占据了很重要的位置,对于我们刚刚进入无线电的初学者来说,掌握八木天线的原理和安装是非常必要的。
二、系统规划传输方式:单向传输节目源:本系统电视节目包括无线电视和自办节目(一套)等。
无线电视:通过八木天线接收到的信号送到电视机,收看电视机节目。
示意图如下(图一):(图一)自办节目:本系统自办节目采用DVD播放或摄像机录制节目播放等方式。
三、技术参数天线的性能直接影响电视机收看电视节目的质量重要因素,主要的技术参数有输入阻抗、工作频率、天线增益及方向性等。
A.输入阻抗在谐振状态,天线如同一只电阻接在馈线端。
常用馈线阻抗为50Ω,如果天线输入阻抗也是50Ω,那就达到了“匹配”,就能将天上的信号全部接收下来,所以在制作天线的时候一定要注意阻抗匹配的问题。
二分之一波长偶极天线的输入阻抗约为67Ω,二分之一波长折合振子的输入阻抗则高于前者4倍,当加了引向器、反射器后,阻抗关系就变得复杂起来了,总的来说八木比仅有基本振子的阻抗要低很多,且八木各单元间距大则阻抗高,反之阻抗变低,同时天线效率降低。
有资料介绍,引向器与主振子间距0.15波长时阻抗最低,0.2-0.25时阻抗高,效率提高。
这是阻抗的变化范围约在5-20Ω间。
经典的折合振子八木天线的特性阻抗约为300Ω,(振子间距约四分之一波长)如常见的电视接收天线。
折合振子折合的间距狭窄时、或二分之一波长的“长边”直径大于那两个约四分之一波长的“短边”的直径时,其输入阻抗较高。
B .工作频率满足天线各种性能规定参数的频率范围称为天线工作频带和带宽,它与天线的结构级接收的频道有关,根据系统设计要求因此半波折合阵子天线的工作频率设置在λ = c/f ,f = c/λ,F=可适应接收1-2个节目。
根据王国强文章自制五单元400-470MHz 天线。
以上图为例。
λ1(低端波长)=3×108/400×106=750mmλ2(高端波长)=3×108/470×106=638mmλ0(中心波长)=()21λλ⨯=692mm (中心频率为433.6MHz )C .天线增益若要求接收1~2频道电视节目,希望天线增益G 不低于8dB 。
根据确定的天线总增益值。
找出要求的引向器的个数n 。
当振子数超过五个之后,其增益增加得不多;十单元与五单元天线的增益相同,而在VHF 频段,五单元天线比十单元天线容易架设,因此,需要VHF 频段的高增益天线时,可用五单元天线,因此本系统采用的事五单元天线(五单元的增益范围是在9~11dB 之间)。
因此可以满足电视节目个数的要求。
根据我国电视频道频率划分表,可知,第11频(湖南卫视)道频率范围是207~215MHz ;第12频道是215~223MHz 。
先根据波长与频率的关系式计算所要接收的电视高频道高端波长、低频道低端波长和它们的中心波长。
低端波长λ1=3×108/207*106≈1.449;高端波长λ2=3×108/223×106≈1.345;中心波长λ0≈1.397。
其中3×108米/秒为光速。
D .天线的方向性八木天线 一种简便的方向性天线,它具有一个激励单,其他单元分别作为引向反 射用,它能在引向方向集聚能量形成波束。
这种天线叫束射天线。
典型的束射天线 是八木天线。
八木天线的反射器和引向器吸收激励振子辐射出的某些能量,然后再 辐射出去,形成一定的方向性。
激励振子常用折叠偶极子,反射器的尺寸略长于1/2λ; 弓向器的尺寸略短于1/2λ。
间隔均约0.15λ左右。
八木天线的单元数量越多,其正 向增益越大,三单元的增益约7dB 。
在有线电视普及前,城市农村屋顶上的天线阵, 大都是八木天线。
通过上面各种参数的分析本系统采用5单元。
E.天线(物理参数)的选择1. 确定引向器之间的距离。
若采用多个引向器,一般采用等间距的方案比较好,即每个引向器之间的距相等。
但是,第一个引向器与馈电振子的间距d ′l 应取得小一些,如图三所示。
dl=(0.15~ 0.40)λ2=0.32米 ;d ′l=(0.6~0.7)dl= 0.21米(本系统分别采用的系数分别是0.23、0.65)。
式中λ2,如果要同时接收几个相近频道,应为高频道高端波长。
若dl取大的数值,优点:增益高,方向性尖锐;缺点:容易接收干扰信号,尺寸大。
采用多单元时,支撑复杂。
2.确定反射器与馈电振子间距d r。
dr=(0.15~0.23)λ1 =0.29米。
λ1为低频道的低端波长。
若dr取较大值,天线与馈线的阻抗匹配的频带较宽。
受天线两侧干扰波的影响小。
缺点是,前、后辐射比小(所谓前、后辐射比,简单说,就是指天线主要接收方向的最大灵敏度与天线后向±60°范围内接收灵敏度之比。
前后辐射比,希望越大越好)。
一般在UHF和VHF频段均取dr=0.2λ1为宜。
3.天线的总长度为L=2dl+d’l+dr=1.14米。
4.复验增益G是否符合原定的要求。
所谓增益,通俗地讲就是天线在主要接收方向上,最大接收灵敏度。
在完成上述工作之后,首先计算出L/λ0的比值,其中λ0=λ1λ2(λ0为几何平均波长)。
再根据图3给出的天线总长与增益的关系,复核增益G是否符合要求。
计算:L/λ0 = 0.816 。
我们是采用的是五单元(9~11dB),因此符合增益要求。
图二5.引向器长度l1的选择。
引向器的长度选择有二个方案:①各引向器的长度相等。
其优点是,整个频带内增益均匀;缺点是,工作频带覆盖系数较小(在UHF频段,这个缺点不明显)。
②各引向器的长度,是自距离馈电振子最近的一根起,逐个缩短的。
因计算比较复杂,这里不作介绍,可参考有关技术资料确定各引向器的尺寸。
它的优点是工作频带宽,高频道性能好。
缺点是低频道增益低。
因此使天线所覆盖的频带内增益不均匀。
实用中,以采用第一个方案的居多数。
为了保证引向器在高频道仍然起作用,应以高端波长计算其长度。
l1=(0.40~0.44)λ2 =0.538 米,一般当引向器的数目多于3个以上,取l1=0.4λ2。
6.反射器长度lr的选择。
为使反射器在低频道仍然起作用,应以低端波长计算反射器长度。
一般lr=(0.5~0.55)λ1=0.7249米(采用的系数是0.5)。
反射器所用振子越粗,系数取值越大。
7.馈电振子长度l和折合馈电振子宽度B的选择。
l=0.95×0.5λ0 = 0.6882米;B=(0.01~0.03)λ0。
当B>0.03λ0时,天线性能变差。
通常在UHF频段,选B=0.03λ0,在VHF 频段选B=0.02λ0。
本系统收看的电视节目是11频道因此在UHF波段所以采用的系数是0.03 B=0.04101米。
8.馈电振子接口宽度W选择。
在VHF频段一般取W=3~5厘米;在UHF频段一般取W=2厘米左右。
9.振子直径φ的选择。
在VHF频段,选用直径φ=8~12毫米的金属管;在UHF频段,选用φ=3~6毫米的金属管。
金属管材料,可以是合金铝管,铜管或铁管。
对天线性能来说,三者之间没有多大差别。
主要取决于材料来源,另外应考虑天线的架设以及风吹、日晒、雨淋等防腐蚀问题。
通过以上分析和有关计算本系统的参数见下表表二:材料选择:表三:图三4、安装安装时应注意下列几点:1.反射器、引向器必须安装在同一个平面上。
反射器和引向器可以固定在同一根金属管上,但它们都必须与金属管垂直。
2.馈电振子必须与上述各金属管绝缘交接。
为此,馈电振子可以先固定在厚纤维板或木板上。
然后把纤维板再固定到金属管架上。
3.支撑天线的总支架可用金属管,也可用其它材料。
为了抗风吹,可用铅丝牵拉总支架,但不可牵拉引向器、反射器和馈电振子。
安装完毕的情况如图四。
(图四)4.这种天线的馈电振子可与300Ω扁馈线直接相连。
若用75Ω同轴馈线必须通过阻抗变换才能与馈电振子连接。
室外定向天线安装好以后,一般说来可以使用了。
但是,如果有条件的话,为了获得更加满意的效果,还应该进行调整。
对窄频带接收(即接收单频道或2~3个相邻频道电视节目)来说,主要是调整引向器和反射器与馈电振子的间距以及各引向器相互间距;对于宽频带接收,除上述调整内容之外,还要对馈电振子的长度进行调整。
5.室外天线一般安装在比较高的地方或房顶上面,因此就要做好防雷工作。
(建筑物防雷手册)总结:经过本系统的制作,对八木天线的工作原理有了进一步的了解,在设计和制作过程中严格遵守课堂纪律和6S管理制度,组员之间有明确的分工合作、团结互助。