八木天线的工作原理pdf

八木天线的工作原理英语: 八木宇田天线；八木天线说明: 一种由激发单元，反射单元和一个或多个引导单元组成的端射阵列. 注意: 实际上，反射单元可能由某些单元或反射表面组成. 在1920年代，东北大学的八木秀树（Hideki Yagi）和宇田大矢（Uda Taiya）发明了这种天线，简称为“八木宇田天线”（Yaki Uda Antenna）. 八木天线非常易于使用. 它具有良好的方向性，并且比偶极天线具有更高的增益. 特别适合于定向和长距离通信. 如果它配备了仰角和方位角旋转控制设备，则可以根据需要与包括航天器在内的所有方向的站进行通信. 直立天线无法提供这种感觉. 典型的八木天线应具有三对振动器，并且整个结构呈“王”形. 连接到进料器的有源振动器在三对振动器中被称为有源振动器（或主振动器），水平线位于单词“ king”的中间. 比有源振荡器稍长的反射器称为反射器（位于有源振荡器的侧面），并在衰减从该方向发射的波或从天线发射的波时发挥作用. 它比有源振荡器短一些. 指向矢（位于主动振动器的另一侧）可以增强从该方向发射或在该方向发射的电波. 可以有很多导演，每个导演都比其邻居短一些，并且靠近有源振荡器.

董事越多（方向越尖锐，收益就越高），但是在实际上多于四，五名董事之后，这种“好处”的增加就不那么明显了. 诸如增加材料强度要求和增加成本之类的问题变得越来越突出. 通常会有一对五单元八木，即三个导向器，一个反射器和一个有源振动器就足够了. 每个导向器和反射器均由金属棒制成. 无论有多少个“元件”，所有振动器都以一定距离平行固定在“大梁”上. 梁也由金属制成. 这些振动器的中点是否应该与大梁绝缘？不要. 事实证明，当波“行走”在大约半个波长长的这些振动器上时，该振动器的中点正好在感应信号电压的零点处，并且该零点连接到“地”，根本没有问题. 还有另一个好处: 在空间中感应的静电只能穿过这些接触点和天线的金属极，到达建筑物的防雷网络. 八木天线的工作原理如下: 以三单元天线接收为例. 导演略短于一半波长. 主振荡器等于一半波长. 反射器比半波长稍长. 2振子节距的四分之一波长. 此时，指向矢对感应信号具有“电容性”. 电流使电压领先90°. 指向矢感应的电磁波将辐射到主振荡器. 辐射信号直接从空气中滞后了四分之一波长. 到达主振荡器的信号为90°，这恰好抵消了前一个信号引起的“超前”，并且两者处于同一相位，因此该信号叠加得到加强.

反射器的波长稍长于二分之一波长（感应波长），电流滞后90°，在辐射到主振荡器的过程中滞后90°天线的工作原理，这与直接施加到主振荡器的信号完全相同从反射器的方向180°180起了抵消作用. 在一个方向上增强而在一个方向上减弱，它具有很强的方向性. 发射状态也是如此. 有源振动器是关键部件. 有两种常见形式: 折叠振荡器和直线振荡器. 直线振动器实际上是半波长偶极振动器，其等效形式是变形. 有源振动器连接到送料器的位置必须与主梁充分绝缘，而折叠式振动器的中点仍与梁连通. 模仿一对天线，但始终需要进行适当的调整. 要调整什么，为什么要调整？这就要求我们了解天线的原理. 天线的重要特征是“输入阻抗”. 在谐振状态下，天线作为电阻器连接到馈线端. 常用的馈线阻抗为50Ω. 如果天线的输入阻抗也是50Ω，则它是“匹配的”. 输出的信号可以完全从天线发射出去. 如果不匹配，则部分功率将被反射回收音机的功率放大器电路. . 半波长偶极天线的输入阻抗约为67Ω. 半波长偶极子的输入阻抗是前者的4倍.

添加指向矢和反射镜后，阻抗关系变得复杂. 通常，八木的阻抗远低于仅基本振动器的阻抗，八木的单元之间的距离越大，阻抗越高. 相反天线的工作原理，阻抗变低，并且天线效率降低. 根据信息，在最低阻抗下，指向矢与主振荡器之间的距离为0.15，而在0.2和0.25时，阻抗较高，从而提高了效率. 此时，阻抗的变化范围约为5Ω20Ω. 经典折叠偶极八木天线的特性阻抗约为300Ω. 偶极子间距约为电视接收天线中常见波长的四分之一. 当折叠振荡器的折叠距离狭窄时，或者半个波长的“长边”的直径大于两个四分之一波长的“短边”的直径时，输入阻抗会更高. 我们的通信器的输出是根据50Ω设计的，使用50Ω电缆作为馈线. 八木天线如何与馈线实现阻抗匹配？显然，这个问题不容忽视. 因此，存在各种匹配方法. 八木在短波段中通常使用的“发夹”匹配是在馈线处并联连接一个U形导体. 它充当电感器. 它与天线本身的电容形成并联谐振，以增加天线阻抗. 也有经典的“ Gamma”匹配，著名的HB9CV天线等. 最简单的方法是将天线附近的馈线绕成直径约15厘米的约6或7匝线圈，并将其悬挂在那里. 我认为发夹的匹配原理应该相同.

还有一个需要注意的问题: 八木天线为“平衡输出”，其两个馈电点与“地”具有相同的特性，但是的常规天线端口为“不平衡”. 芯线很热最后，外部导体接地. 尽管我们也可以盲目地将馈线芯连接到天线的两个馈电点之一（另一个点连接到馈线的外导体层），但这会破坏天线的原始方向特性，并且还会破坏天线的原始方向特性. 送纸器. 产生不必要的排放. 一对好的八木应该有一个“平衡，不平衡”的过渡. 一位朋友问，安装八木时，天线的振动器应与地面平行还是与地面垂直. 答案是肯定的. 接收方和发送方最好保持相同的“姿势”. 当振动器处于水平状态时，发出的电场与地面平行，这称为“水平极化波”. 振动器垂直于地面时发出的波是“垂直极化波”. 发送方和接收方应保持相同的极化. 在U / V频段中，人们使用大量的垂直天线. 当然，八木天线应服从大多数，使振动器垂直于地面. 短波八木天线大多水平安装，这样的巨型天线可能无法实现垂直框架. 一些朋友问: 振子的直径对天线的性能有什么影响？答案是直径会影响振动器的长度. 直径越大，长度越短.

直径越大，天线的Q值越低，并且工作频率带宽越大. 一些朋友还问: 折叠振荡器是在梁上“平放”，其侧面与其他振荡器在同一平面上，还是折叠振荡器与梁垂直的平面，只有长边和其他振荡器保留？在飞机上，经典的八木天线是前者. 根据上述工作原理，如果折叠式振动器平放在指向矢和反射镜之间，则折叠式振动器将有两个“插入”侧，并且它们之间的相位关系会复杂得多，但是必须说回来. 业余的许多成就，尤其是各种天线，都是通过实际实验获得的. “成功”或“不成功”通常是根据您自己的满意度和“与过去进行比较”来确定的. 在本日记中再次介绍了几种天线，其中一些是直接连接到折叠振荡器的50Ω馈线，折叠振荡器在兄弟中处于平稳状态. 最好是什么，或者自己尝试. 连接驻波表，尝试调整每个振动器的长度，每个单元之间的距离，如何匹配等，可能会有新发现. 顺便说一句，要小心: 调试时，请务必认真对待天线（距离地面至少两三米），并且周围区域应该更宽. -Yagi天线Yagi天线，也称为指南天线或波导天线因为八木英树教授YaGi首先用详细的理论解释了这种天线的工作原理，所以将其称为八木天线. 它是从HF到VHF的UHF频段中最常用的定向天线.

八木天线由有源激励元件，驱动器元件和许多无源元件（所有元件并联安装在同一平面上，通常以导线穿过中心为中心，也可用于非金属─固定的有源偶极子是基本的半波偶极子天线偶极子Ya商业八木天线─特别用于电视接收折叠半偶极子天线经常用作有源偶极子，其优点是阻抗为频率更高，匹配更容易，频率也更宽，适用于电视信号的8MHz通带，但是折叠振子很难在业余条件下制造，宽带频段也会引入较大的噪声，因此，常见的八木天线大多使用有源半波偶极子型有源振动器，至于无源振荡器，可分为反射器Reflector和Director两种，反射器的长度通常比有源振动器长4％. r和指南可以有多个. 第四个导板的长度通常比有源振子短2％. 从反射器到最远指向矢的距离称为八木天线的长度. 通常，的天线输出仅连接到八木天线的有源元件. 反射器和指向矢通常与没有任何电气连接，但是在有源振动器的作用下，两者都会产生感应电压表（电流），其幅度和相位与无源振动器之间的距离有关，并且与无源振动器的长度有关. 振动器相关. 因为当振荡器之间的距离不同时，电源行进的距离也会不同，并且会形成不同的相位差.

当无源振荡器的长度不同时，所呈现的阻抗也将不同. 适当安排反射器的长度（及其与有源振荡器的距离）可以使反射器和有源振荡器产生的电磁场在反射器后面相互抵消，并在有源振荡器的前面相加. 类似地，适当地布置指向矢的长度及其与有源振荡器的距离，以便可以增加指向矢和有源振荡器在主方向上产生的电磁场. 这样，由有源振荡器辐射的波在加上反射器和波导之后，将沿着每个波导的方向形成强电磁场，这是单向辐射. 指向矢的长度相同，并且等距的八木天线被称为均匀导向八木天线. 其特点是天线在整个频带内具有较窄的主机，较大的方向系数和均匀的增益. 但是，当八木天线的每个指向矢的长度不同时（它们之间的距离也不相等，被称为非均匀导向八木天线）. 其特点是天线的主瓣较宽（方向系数较小），工作频段内增益不均匀，但工作频率范围较宽. 但是，如果合理设计八木天线的非均匀结构，则可以在不扩宽主瓣和减小方向系数的情况下，对旁瓣进行显着压缩.

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