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八木天线的工作原理

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都是人造革,你是真的皮。

八木天线的工作原理是这样的(以三单元天线接收为例)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°两者加起来刚好差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

天线原理

有源振子是关键的一个单元有两种常见形态折合振子与直振子直振子其实就是二分之一波长偶极振子折合振子是其变形有源振子与馈线相接的地方必需与主梁保持良好的绝缘而折合振子中点仍与大梁相通

仿制一副天线但总还需要进行适当的调整调什么为什么要调这就需要我们去了解所做天线的原理

天线的一个重要特征那就是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那就达到了匹配电台输出的信号就能全部从天线上发射出去如果不匹配一部分功率就会反射回电台的功放电路

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时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

传输

我们的通信机输出都是按50Ω设计的配50Ω电缆作馈线八木天线怎样才能与馈线达到阻抗匹配显然不能不考虑这个问题于是就有了各种各样的匹配方法短波波段八木常用的发夹式匹配是在馈电处并接一段U型导体它起着一个电感器的作用和天线本身的电容形成并联谐振从而提高了天线阻抗还有经典的伽玛匹配著名的HB9CV天线等等最简单的做法是把靠近天线馈电处的馈线绕成一个约六七圈直径约15厘米的线圈挂在那里我想这与发夹匹配的原理应该是一样的吧

还有一个问题要注意八木天线是平衡输出它的两个馈电点对呈现相同的特性但通常的收发信机天线端口却是不平衡芯线是热端外导体接地虽然我们也可以视而不见地将馈线芯线随意接在天线两个馈电点之一上另一点接馈线的外导体层但是这将破坏天线原有的方向特性而且在馈线上也会产生不必要的发射一副好的八木应该有平衡-不平衡转换

注意事项

有朋友问架设八木时天线的振子是和大地平行好还是垂直与大地好回答是发信双方保持相同姿势为好振子水平时发射的电波其电场与大地平行水平极化波振子与地垂直时发射的电波属垂直极化波收发双方应该保持相同的极化方式在U/V波段人们大量使用着直立天线八木天线当然也就应少数服从多数让振子垂直于大地短波波段八木天线多为水平架设而且这样的庞然大物恐怕想垂直架也无法实现

有朋友问振子的直径对天线性能有什么影响回答是直径影响振子长度直径大则长度略短直径大天线Q值低些工作频率带宽就大一些

还有朋友问折合振子是平躺在大梁上其几个边都与其它振子在一个平面上好还是折合振子的面垂直与大梁只有其长边和其它振子保持在一个平面上好呢经典的折合振子八木天线是前者根据前面所说的工作原理如果把折合振子平躺在引向器和反射器之间折合振子就有两个边插足其中的相位关系就更复杂了许多

不过话又得说回来业余无线电的许多成果特别是各种各样的天线是经过实际试验得来的成功不成功也常是以自己的满意程度与过去相比来确定的本刊再次介绍的几款天线有的就是50Ω馈线直接连到折合振子上折合振子平平稳稳地躺在众兄弟当中究竟怎样才是最好的还是自己动手试一试吧接上一个驻波表试着调整一下各振子的长度各单元之间的距离还有怎么匹配等等很可能还会有新的发现

顺便提个醒调试时一定要把天线认认真真架起来离开地面至少有个两三米周围还要开阔一些


八木天线的组成结构

典型的八木天线应该有三对振子,整个结构呈“王”字形。与馈线相连的称有源振子,或主振子,居三对振子之中,“王”字的中间一横。比有源振子稍长一点的称反射器,它在有源振子的一侧,起着削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,……阅读全文 >>

2020-05-21
八木天线
八木天线
八木天线是由一个有源振子(一般用折合振子)、一个无源反射器和若干个无源引向器平行排列而成的端射式天线。在二十世纪20年代,由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”。
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