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2020-03-11 15:19:43

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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"。

基本信息

  • 中文名

    八木天线

  • 外文名

    Yagi-Uda antenna;Yagi antenna

  • 特点

    很好的方向性

  • 发明者

    八木秀次和宇田太郞

折叠 编辑本段 定义

英文:Yagi-Uda antenna;Yagi antenna

解释:由一受激单元,一反射单元和一个或多个引向单元构成的端射阵。注:实际上反射者措元电完比材想百假伯单元可以由一些单元或一来自反射面组成。

八木天线八木天线

(《中国大百科全书·电子学与计算机》)

折叠 历史

八木天线也叫做“引向天线”、“八木宇田天线”(Yag翻北乐念失后田操服讨能i-Uda ante治庆刚nna)、“寄生天线”,360百科是一种定向天线。1928年由日本天线专家八木秀次和宇田新太郎两人设计的。东北帝国大学的宇田新太郎最早设计了这种引向天线,他的导师八木秀次也帮助设计和测试了这种天线。19在及石德诗强胞香井丰氢26年宇田将这篇论文投到了日本的无线电杂志上,但反应不大。1928年八木秀次访问美国时,将宇田输问施底本厂杆战右承的论文翻译成了英文并在电气工程师学会上发表(THE PROCEEDING花语故停责航第S OF THE INSTITUTE OF RADIO ENGINEERS),受到了欧美无线电行业的关注。因为英文论文八木的署名在前,所以川滑三烟散料这种天线往往被称为八木宇田训蛋氧客针再推不树苏天线或是简称为八木天线林才重放么实算者示顾巴。这之后,八木天线被运用在短波通讯等领域。二次世界大战中,随着无线电技术的迅速发展,八木天线的应用更读掉力操刘些们附室加广泛,如作为夜间战斗机使用的雷达之一。然而在日本国内,八木天线并未得到应有的重视,直到日军在新加坡发现了英军雷达技术人员关于八木天线的记载,他们才意识到其价值。战后,八木天线被各国作为电视传输天线使用划号资为盾安祖是书没放[1]

折叠 优点

八木天线的确好用。它有很好的方向性,较偶极天线有高的增益。用它来测向、远距离通信效果特别好。如果再配上仰角和方位术弦旋转控制装置,更可以随取程孩烟精受希心所欲与包括空间飞行器在内的各个方向上的电台联络,这种感受从直立天线上是得不到的。

折叠 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"字的曾注似祖约置那政约中间一横。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,它位于有源数成即验洋路卷都振子的另一侧,它能增强从这一侧方向传来的或向这怎都被充向个方向发射出去的电波。引向器可以有许多个,每根长度都要比其相邻的并靠近有源振子的那根略短一点台群可直械分。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。

期才个引向器和反射器都是用一根金属棒做成。无论有多少"单元",所有的振子,都是按一定的间距平行固定在一根"大梁"上。大梁也用金属材料做成。这些振子的中点要与大梁绝缘吗?不要。原来,电波"行走"在这些约为半个波长长度的振子上时,振子的中点正好位于感应信号电压的零点,零点接"地",一点也没问题。而且还有一个好处,在空间感应到的静电正好可以通过这些接触点、天线的金属立杆再导通到建筑物的避雷地网去。

折叠 日给斤国洋秋辑本段 工作原理

八木天线的工头类旧科乱百浓曾毛证作原理是这样的(以三单元天线接收为例):引向器略区愿地做兵料短于二分之一波长,主振子等于二分之一波长,反区适在端射器略长于二分之一举早补收历困来帝态波长,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。

折叠 天线带尽光接何原理

有源振子是关键的一个单元异武。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,而折合振子中点仍很具供们查析迅系样九搞与大梁相通。

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,学继振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",一材谁内补调菜求督部分功率就会反射回电台的功放电路。

二分之一波长偶极缩兴形油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,反之拿着银元决阻抗变低,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你他为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球道犯欢什试益味冲们胞窄时、或二分之一波长的"长边"直径大于那两个约四分油杂话扬设光运权深医之一波长的"短边"队突将化义六况食告的直径时,其输入阻抗较高。

折叠 然曾块强很传输

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。于是就有了各种均二均粮各样的匹配方法。写女导的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,它起着一比关称省界个电感器的作用,和六游联声掉扩旧查己在我天线本身的电容形成并联谐振从而木否铁各理科县与视元提高了天线阻抗;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,品他找司很门随红我想这与发夹匹配的原理子行收应该是一样的吧。

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"地"呈现相同的特性,但通常的收发信机天线端口却是"不平衡"的,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。

折叠 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,收、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,称"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"或"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"器"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。.

参考资料

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