八木天线制作经验谈
发布时间：2011-7-26 09:09
发布者：ipolo
关键词：
八木天线
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近来想搞几条各频段的八木定向天线，看了几本关于八木定向天线的书，总结了以下经验（规律），都是书上的东西，可能不一定正确，希望各位同好指正。 由于引向天线各项指标在低频段的低端较易满足，而在高端则变化较快，所以其设计频率通常选在比中心频率稍高的某一频率。 1. 振子元件数的选定 振子的数目主要是根据给定的增益来确定的，而引向天线的增益主要决定于天线长度L/λ，因此，可以根据所要求增益值首先确定天线长度，然后根据引向器和反射器的常用间距来确定振子数目；或者直接根据经验数据来选择。通常，引向天线的引向振子的数目是6～12个，若再增加引向器的数目对提高增益没有显著的效果，对于高增益的要求，可以采用天线阵的办法来解决。 2. 无源振子尺寸的选择 无源振子尺寸的选择主要应从方向性和阻抗特性两个方面考虑。引向振子间距的选择。由于增益主要决定于L/λ，若引向振子的数目已定，则间距取得大一些较为有利，但当＞0.4λ后，天线增益反而迅速下降，所以一般取(0.15～0.4)λ。第一引向器和有源振子的间距应略小于其它振子的间距，例如≈0.1λ 时，增益略有提高。通常引向器的长度在≈(0.42～0.46)λ范围。振子数目愈多，引向器的最佳长度也就愈短；若要求工作频段较宽时，引向器的长度也应取得短些。 反射器和有源振子的间距通常在(0.15～0.23)λ范围内，其间距对方向图的前后辐射比和输入阻抗影响较大，间距较小可有效地抑制后向辐射，但输入阻抗较低难于和馈线阻抗匹配，因而要折衷选择。反射器长度通常(0.50～0.55)λ。若对前后比要求较高，可采用发射网的形式。 无源振子一般选用铝管制成，导体半径通常选择在(1/200～1/300)λ范围内。振子粗细对方向性没有太大的影响，而对阻抗特性则有一定影响，振子愈粗，特性阻抗愈低，对展宽阻抗带宽是有利的。 引向天线有均匀结构和不均匀结构两种形式，前者是指引向器是等长和等间距的情况，而后者是指引向器是不等长和不等间距的情况，距离有源振子越远的引向器，其长度越短，间隔越大。它们都可以调整到各自的"最佳"状态。二者比较，一般说均匀结构主瓣较窄，副瓣电平较高;而不均匀结构主瓣较宽，副瓣电平较低，但若适当调整，也可以作到明显压低副瓣而不致太大地展宽主瓣或降低天线增益。相对而言，后者机动灵活。 3. 有源振子尺寸的选择 对有源振子的基本要求是能与馈线有良好的匹配，为此，有源振子应设计为谐振长度，并把它的输入阻抗变换到等于或接近馈线特性阻抗的数值。 八木定向天线一般是用同轴电缆馈电的。当有源振子采用半波对称振子时，由于受无源振子的影响，其输入阻抗值较低，因此就需设法提高有源振子输入电阻，常用的方法是改用折合振子。适当选择折合振子的长度，两导体的直径比及其间距，可以有效地提高有源振子的输入电阻，并结合调整反射器及附近几个引向振子的尺寸，可以获得满意的驻波比。其次，由于折合振子等效半径加粗，对展宽阻抗频带宽也有利。当然，有源振子也可采用附加匹配器的对称振子形式。 关于引向天线的馈电问题，若使用同轴电缆馈电，为保证天线的对称性，就必需在馈线和天线接口处加入平衡－不平衡转换器，例如U形管匹配器、T匹配以及宽频带传输变压器等。 |
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