八木制作經驗談

近來想搞幾條各頻段的八木定向天線，看了幾本關于八木定向天線的書，總結了以下經驗（規(guī)律），都是書上的東西，可能不一定正確，希望各位同好指正。

?? 由于引向天線各項指標在低頻段的低端較易滿足，而在高端則變化較快，所以其設計頻率通常選在比中心頻率稍高的某一頻率。


１。振子元件數的選定
??? 振子的數目主要是根據給定的增益來確定的，而引向天線的增益主要決定于天線長度L/λ，因此，可以根據所要求增益值首先確定天線長度，然后根據引向器和反射器的常用間距來確定振子數目；或者直接根據經驗數據來選擇。通常，引向天線的引向振子的數目是６～１２個，若再增加引向器的數目對提高增益沒有顯著的效果，對于高增益的要求，可以采用天線陣的辦法來解決。


２。無源振子尺寸的選擇
??? 無源振子尺寸的選擇主要應從方向性和阻抗特性兩個方面考慮。引向振子間距的選擇。由于增益主要決定于L/λ，若引向振子的數目已定，則間距取得大一些較為有利，但當＞０。４λ后，天線增益反而迅速下降，所以一般取(０。１５～０。４)λ。第一引向器和有源振子的間距應略小于其它振子的間距，例如≈０。１λ時，增益略有提高。通常引向器的長度在≈(０。４２～０。４６)λ范圍。振子數目愈多，引向器的最佳長度也就愈短；若要求工作頻段較寬時，引向器的長度也應取得短些。

　　反射器和有源振子的間距通常在(０。１５～０。２３)λ范圍內，其間距對方向圖的前后輻射比和輸入阻抗影響較大，間距較小可有效地抑制后向輻射，但輸入阻抗較低難于和饋線阻抗匹配，因而要折衷選擇。反射器長度通常(０。５０～０。５５)λ。若對前后比要求較高，可采用發(fā)射網的形式。

　　無源振子一般選用鋁管制成，導體半徑通常選擇在(１/２００～１/３００)λ范圍內。振子粗細對方向性沒有太大的影響，而對阻抗特性則有一定影響，振子愈粗，特性阻抗愈低，對展寬阻抗帶寬是有利的。

　　引向天線有均勻結構和不均勻結構兩種形式，前者是指引向器是等長和等間距的情況，而后者是指引向器是不等長和不等間距的情況，距離有源振子越遠的引向器，其長度越短，間隔越大。它們都可以調整到各自的"最佳"狀態(tài)。二者比較，一般說均勻結構主瓣較窄，副瓣電平較高;而不均勻結構主瓣較寬，副瓣電平較低，但若適當調整，也可以作到明顯壓低副瓣而不致太大地展寬主瓣或降低天線增益。相對而言，后者機動靈活。


３。有源振子尺寸的選擇
　　對有源振子的基本要求是能與饋線有良好的匹配，為此，有源振子應設計為諧振長度，并把它的輸入阻抗變換到等于或接近饋線特性阻抗的數值。

　　八木定向天線一般是用同軸電纜饋電的。當有源振子采用半波對稱振子時，由于受無源振子的影響，其輸入阻抗值較低，因此就需設法提高有源振子輸入電阻，常用的方法是改用折合振子。適當選擇折合振子的長度，兩導體的直徑比及其間距，可以有效地提高有源振子的輸入電阻，并結合調整反射器及附近幾個引向振子的尺寸，可以獲得滿意的駐波比。其次，由于折合振子等效半徑加粗，對展寬阻抗頻帶寬也有利。當然，有源振子也可采用附加匹配器的對稱振子形式。

　　關于引向天線的饋電問題，若使用同軸電纜饋電，為保證天線的對稱性，就必需在饋線和天線接口處加入平衡－不平衡轉換器，例如Ｕ形管匹配器、Ｔ匹配以及寬頻帶傳輸變壓器等。