八木制作經(jīng)驗談

近來想搞幾條各頻段的八木定向天線，看了幾本關(guān)于八木定向天線的書，總結(jié)了以下經(jīng)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(biāo)在低頻段的低端較易滿足，而在高端則變化較快，所以其設(shè)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(shù)的選定
??? 振子的數(shù)目主要是根據(jù)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(jù)所要求增益值首先確定天線長度，然后根據(jù)引向器和反射器的常用間距來確定振子數(shù)目；或者直接根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)來選擇。通常，引向天線的引向振子的數(shù)目是６～１２個，若再增加引向器的數(shù)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(yīng)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(shù)目已定，則間距取得大一些較為有利，但當(dāng)＞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(yīng)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(shù)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(yīng)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(nèi)，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(wǎng)的形式。

　　無源振子一般選用鋁管制成，導(dǎo)體半徑通常選擇在(１/２００～１/３００)λ范圍內(nèi)。振子粗細(xì)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(jié)構(gòu)和不均勻結(jié)構(gòu)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(yuǎn)的引向器，其長度越短，間隔越大。它們都可以調(diào)整到各自的"最佳"狀態(tài)。二者比較，一般說均勻結(jié)構(gòu)主瓣較窄，副瓣電平較高;而不均勻結(jié)構(gòu)主瓣較寬，副瓣電平較低，但若適當(dāng)調(diào)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(yīng)設(shè)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(shù)值。

　　八木定向天線一般是用同軸電纜饋電的。當(dāng)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(shè)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(dāng)選擇折合振子的長度，兩導(dǎo)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(jié)合調(diào)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(dāng)然，有源振子也可采用附加匹配器的對稱振子形式。

　　關(guān)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(zhuǎn)換器，例如Ｕ形管匹配器、Ｔ匹配以及寬頻帶傳輸變壓器等。