八木天线470MHZ
八木天线的设计方案
八木天线设计方案指导老师：***单位：长沙航空职业技术学院组员分工（见表一）：表一背景分析：在当今社会中天线不仅仅只是应用在电视接收系统中应用，而在很多电子产品都用到天线，比如（对讲机、无线路由器、手机等），所以掌握天线的知识，对以后做别的无线产品开发打下了很好基础，本次制作八木天线可以掌握无线通讯的原理和相关只是。
关键词：八木天线一、设计说明：作为电磁换能元件，天线在整个无线电通信系统中位置十分重要，质量好坏直接影响着收发信距离的远近和通联效果，可以说没有了天线也就没有了无线电通信。
作为一款经典的定向天线，八木天线在HF、VHF以及UHF波段应用十分广泛，它全称为“八木／宇田天线”，英文名YAGI，是由上世纪二十年代日本东北帝国大学的电机工程学教授八木秀次，在与他的学生宇田新太郎研究短波束时发明的。
相对于基本的半波对称振子或者折合振子天线，八木天线增益高、方向性强、抗干扰、作用距离远，并且构造简单、材料易得、价格低廉、挡风面小、轻巧牢固、架设方便。
通常八木天线由一个激励振子（也称主振子）、一个反射振子（又称反射器）和若干个引向振子（又称引向器）组成，相比之下反射器最长，位于紧邻主振子的一侧，引向器都较短，并悉数位于主振子的另一侧，全部振子加起来的数目即为天线的单元数，譬如一副五单元的八木天线就包括一个主振子、一个反射器和三个引向器，结构如图1所示。
主振子直接与馈电系统相连，属于有源振子，反射器和引向器都属无源振子，所有振子均处于同一个平面内，并按照一定间距平行固定在一根横贯各振子中心的金属横梁上。
在无线通讯中八木天线占据了很重要的位置，对于我们刚刚进入无线电的初学者来说，掌握八木天线的原理和安装是非常必要的。
二、系统规划传输方式：单向传输节目源：本系统电视节目包括无线电视和自办节目（一套）等。
无线电视：通过八木天线接收到的信号送到电视机，收看电视机节目。
示意图如下（图一）：（图一）自办节目：本系统自办节目采用DVD播放或摄像机录制节目播放等方式。
八木天线470MHZ
一、设计说明：作为电磁换能元件，天线在整个无线电通信系统中位置十分重要，质量好坏直接影响着收发信距离的远近和通联效果，可以说没有了天线也就没有了无线电通信。
作为一款经典的定向天线，八木天线在HF、VHF以及UHF波段应用十分广泛，它全称为“八木／宇田天线”，英文名Y AGI，是由上世纪二十年代日本东北帝国大学的电机工程学教授八木秀次，在与他的学生宇田新太郎研究短波束时发明的。
相对于基本的半波对称振子或者折合振子天线，八木天线增益高、方向性强、抗干扰、作用距离远，并且构造简单、材料易得、价格低廉、挡风面小、轻巧牢固、架设方便。
通常八木天线由一个激励振子（也称主振子）、一个反射振子（又称反射器）和若干个引向振子（又称引向器）组成，相比之下反射器最长，位于紧邻主振子的一侧，引向器都较短，并悉数位于主振子的另一侧，全部振子加起来的数目即为天线的单元数，譬如一副五单元的八木天线就包括一个主振子、一个反射器和三个引向器，结构如图1所示。
主振子直接与馈电系统相连，属于有源振子，反射器和引向器都属无源振子，所有振子均处于同一个平面内，并按照一定间距平行固定在一根横贯各振子中心的金属横梁上。
二、系统规划传输方式：单向传输节目源：本系统电视节目包括无线电视和自办节目（一套）等。
无线电视无线电视无线电视无线电视：：：：通过八木天线接收到的信号送到电视机，收看电视机节目。
示意图如下（图一）：三、技术参数天线的性能直接影响电视机收看电视节目的质量重要因素，主要的技术参数有输入阻抗、工作频率、天线增益及方向性等。
A．输入阻抗在谐振状态，天线如同一只电阻接在馈线端。
常用馈线阻抗为50 ，如果天线输入阻抗也是50 ，那就达到了“匹配”，就能将天上的信号全部接收下来，所以在制作天线的时候一定要注意阻抗匹配的问题。
二分之一波长偶极天线的输入阻抗约为67 ，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，反之阻抗变低，同时天线效率降低。
400-470MHZ八木天线
结构图1所示，这种天线又称八木天线或波渠天线。
它的优点是结构简单、增益高。
整个天线可以用金属管或金属棒也可以用金属条等制成。
除支架外，每一根金属管（棒）称为振子。
其中与馈线相接的振子，称馈电振子或称有源振子（图1形状的馈电振子又称折合振子）；比馈电振子长的一根振子，称反射器；比馈电振子短的一根振子，称引向器。
反射器和引向器统称无源振子。
反射器与最远的一根引向器之间的距离称为天线长度。
天线接收信号能力最强的方向（又称最大接收方向）是由反射器指向引向器。
对这种天线的尺寸选择得当时，天线本身就可以提供10分贝左右的增益。
选择方法合理的选择天线总长（包括引向器个数），应该是在了解接收机实际灵敏度、欲接收的频道及接收点的电视信号场强的情况下，确定对天线总增益的要求之后再进行。
当接收点场强未知时，可以放宽增益余量来确定引向器的个数。
天线尺寸选择的具体步骤如下：1．根据确定的天线总增益值。
参考表一，找出要求的引向器的个数n。
由表一可以看出：振子数超过五个之后，其增益增加得不多；十单元与双层五单元天线的增益相同，而在VHF频段，双层五单元天线比十单元天线容易架设，因此，需要VHF频段的高增益天线时，可用双层五单元天线。
2．确定引向器的间距。
若采用多个引向器，一般采用等间距的方案比较好，即每个引向器之间的距离dl相等。
但是，第一个引向器与馈电振子的间距d′l 应取得小一些，如图2所示。
dl=（0.15～0.40）λ2；d′l=（0.6～0.7）dl。
式中λ2，如果要同时接收几个相近频道，应为高频道高端波长。
若dl取大的数值，优点：增益高，方向性尖锐；缺点：容易接收干扰信号，尺寸较大。
采用多单元时，支撑复杂。
若dl取值小，优点：抗干扰性较好；缺点：增益低，方向性弱。
当系数大于0.4时，由于振子之间感应减弱，所以增益迅速下跌。
在VHF频段，实用取值范围以不大于0.3λ2为好。
有时为了减少干扰和缩小加工尺寸，可取dl=0.2λ2或者取值更小一点。
八木天线接收信号的原理
八木天线接收信号的原理八木天线是一种用来接收无线信号的天线，它起到将电磁波转化为电信号的作用。
八木天线是由约翰八木和约瑟夫·亨德里克斯在1926年发明的，因此得名。
它主要由主反射器、驱动元和直接器三部分组成。
八木天线的原理是基于驱动元和主反射器之间的相位差来收集信号。
主反射器是由多个导体放置在合适的位置构成的，其作用是将到达主反射器面的入射电磁波聚焦到驱动元上。
驱动元是一个单个的导体，其作用是收集到达的电磁波并产生一个相与入射波完全相位相同的电流。
直接器是通过调整主反射器和驱动元之间的距离来调节相位差，并最终产生所需信号。
具体来说，八木天线通过主反射器将到达主反射器面的电磁波聚焦到驱动元上。
当电磁波到达驱动元时，它通过感应驱动元中的导体并在导体中产生电流。
这个电流会与入射波的相位一致。
然后，这个电流会被引导反射回主反射器上，沿原来的路径返回给八木天线。
主反射器将这个反射电流再次聚焦在驱动元上，从而增强电磁波与驱动元的耦合效应。
这样，八木天线能够将电磁波的能量较好地聚集在驱动元上，实现对信号的接收。
为了获得所需的信号，直接器的位置是非常重要的。
直接器与主反射器和驱动元之间的距离决定了它们之间的相位差。
通过调整这个距离，可以调节八木天线的相位性能，以获得所需的信号。
相位差影响到八木天线的增益和方向性。
通过控制八木天线的几何参数和直接器的位置，可以实现不同类型和频率的信号接收。
总之，八木天线利用主反射器将入射电磁波聚焦在驱动元上，并通过驱动元将电磁波转化为电流信号。
通过调整直接器的位置，可以控制八木天线的相位差，从而获得所需的信号。
八木天线由于其良好的方向性和较高的增益而广泛应用于无线通信和广播领域。
八木天线的工作原理
八木天线的工作原理八木天线是一种常用的天线类型，广泛应用于无线通信领域。
它的工作原理基于电磁波的辐射和接收，通过合理的结构设计实现高效的信号传输和接收。
八木天线的工作原理主要包括辐射和接收两个过程。
在辐射过程中，八木天线通过电磁波的辐射实现信号的传输。
首先，通过合适的馈电方式将输入信号输入到八木天线的馈线上。
然后，信号经过馈线进入八木天线的发射单元，发射单元由多个驱动元件组成。
驱动元件的数量和位置是根据天线的设计目标和工作频率来确定的。
当输入信号通过驱动元件时，它们会产生电磁波并向周围空间辐射。
八木天线的辐射特性是根据驱动元件的位置和相位差来调节的，从而实现对辐射方向和增益的控制。
在接收过程中，八木天线通过接收电磁波的辐射实现信号的接收。
当外部的电磁波信号到达八木天线时，它们会被天线的辐射单元接收。
辐射单元将接收到的电磁波信号传递给接收单元。
接收单元由多个感应元件组成，感应元件的数量和位置与驱动元件相对应。
当电磁波信号经过感应元件时，它们会产生感应电流，并通过馈线传递给接收设备进行信号处理。
八木天线的工作原理基于馈线和发射单元、接收单元之间的相互作用。
通过合理的设计和优化，八木天线可以实现高效的信号辐射和接收。
其主要优点包括较高的增益、较低的旁瓣辐射、较小的尺寸和较宽的工作频带等。
这使得八木天线在无线通信系统中得到了广泛的应用，包括电视、无线电广播、移动通信等领域。
总的来说，八木天线以其高效的信号辐射和接收能力，成为了无线通信领域中不可或缺的一部分。
通过合理的设计和优化，在实际应用中可以实现更好的信号传输和接收效果。
随着无线通信技术的不断发展，八木天线的工作原理也在不断完善和创新，为无线通信的进一步发展提供了有力支持。
定向接收WiFi神器--八木天线，做出八木天线是一个无线电爱好者的骄傲
定向接收WiFi神器--八木天线，做出八木天线是一个无线电爱
好者的骄傲
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”。
八木天线的发明人八木博士
八木天线最经典设计是单频段八木天线，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”字的中间一横。
原理是是以两条1/4波长振子构成的1/2偶极子作为有源激励辐射单元（实际振子长度还应乘上相应的缩短系数），在距离这个激励单元后面1/4波长的地方平行地放置一根略长于1/2波长的振子称为反射单元，而在激励单元前面距离1/4波长的地方则平行地放置一根略短于1/2波长的振子称为引向单元。
原理图：
八木天线原理图
通过调整反射单元和引向单元振子的长度，使反射单元振子的感应电流比激励单元振子的电流超前π/2，引向单元振子的电流比激励单元振子的电流落后π/2。
这样从远方得到天线的辐射电波情况是：在反射单元方向来看，反射单元和激励单元振子所辐射的电波相差180度而被相互抵消，因而没有信号。
在引向单元方向来看，引向单元和激励单元振子辐射的电波相位相同而得到加强。
在实际应用中，为了进一步增加引向单元方向的电波强度，使天线的方向性更好，常采用加入多个引向单元振子的方法，八木天线的引向单元越多，天线的增益越高，方向性就越强。
八木天线的原理和制作
八木天线的原理和制作八木天线是一种常用于无线通信领域的方向性天线，它以其结构简单、性能可靠等优点被广泛应用于电视、无线电、通信等领域。
在本文中，我将详细介绍八木天线的原理和制作过程。
八木天线的驱动器元通常是一个被激励的金属棒，通过调整驱动电流的相位和幅度，可以达到产生特定方向性的辐射。
驱动器元的输入电流在传导到反射器元时，由于反射器元的存在，会发生相位差，从而引发信号在水平方向上不同点的相互干涉。
具体地说，反射器元的存在可以使信号在对称轴上相抵消，进而降低辐射强度，而在离开对称轴的区域上，信号则相互加强。
通过调整驱动器元和反射器元之间的相位差，可以实现向特定方向辐射最大功率的目的。
制作一只八木天线需要以下步骤：1.准备材料：首先，需要准备合适的金属材料，如铜棒。
根据天线的设计要求，选择合适长度和直径的金属棒。
2.制作驱动器元：根据天线的设计要求，将金属棒剪切到合适的长度，并通过金属导线连接到电源或信号源。
确保电源或信号源与金属棒之间的连接电路正确。
3.制作反射器元：再次根据天线的设计要求，剪切另一根金属棒为合适的长度，并将其安装在驱动器元的一侧。
驱动器元和反射器元之间的距离和相位差决定了天线的辐射特性。
4.安装调整器：为了确保八木天线的性能，通常还需要安装调整器。
调整器可以校正驱动器元和反射器元之间的电流和相位差，使八木天线达到最佳的辐射效果。
5.连接与测试：最后，将八木天线连接到接收器或发射器，并进行测试。
调整器可以通过调整天线两侧的电流和相位差，来达到最佳辐射效果。
总结：八木天线通过驱动器元和反射器元之间的相位差来实现方向性辐射。
通过对驱动器元和反射器元的设计和制作，以及调整器的安装和调整，可以实现对辐射方向的精确控制。
需要注意的是，八木天线的制作需要根据具体的设计要求进行，以及合适的材料和工具。
对于初学者来说，建议在专业人士的指导下进行制作，以确保天线的性能和安全。
八木天线由来及原理说明概要
八木天线由来及原理说明概要八木天线的原理基于共振和相消干涉的原理。
它由一对平行的金属棒构成，其中有一根被激励为驻波电流，而另一根则起着反射和传导电流的作用。
这样使得八木天线能够产生一个较强的主瓣，并且能够在其背向和侧向辐射的方向上实现较好的抑制。
八木天线的关键在于对两根棒的长度和排列进行精确的调节和优化。
通过调整棒的长度，可以实现对天线的工作频率的调整。
而通过调整两根棒之间的间距和相位，可以实现主瓣与侧瓣的控制。
八木天线的设计原理可以理解为一个共振腔的系统。
其中一根金属棒通过馈电源激励产生电流，形成共振。
而另一根金属棒则通过反射和导电的作用，增强了共振的效果。
这样就能够实现对电磁波的辐射增强和抑制，从而提高天线的辐射效率和方向性。
八木天线的主要优点是具有较好的指向性和辐射效率。
由于采用了共振和相位控制的技术，八木天线能够实现对电磁波在空间中的辐射和抑制的控制，从而实现较好的抗干扰和抗多径传播的能力。
另外，八木天线还具有较小的体积和重量。
由于采用了相位控制的技术，八木天线可以通过调整两根棒之间的间距和相位来实现对天线的调整，而不需要使用其他复杂的调整结构或驱动系统，从而减小了整个天线系统的体积和重量。
然而，八木天线也存在一些局限性。
首先，由于八木天线是一种共振天线，所以在工作频率附近的其他频率上的辐射效果会较差。
而且，由于八木天线的辐射特性与频率有关，所以需要对天线进行精确的调整和优化，使其在所需的频率范围内工作。
此外，八木天线对来自背向和侧向的信号的敏感度较低。
尽管通过调整两根棒之间的间距和相位可以实现对背向和侧向信号的抑制，但由于八木天线的结构特性，它对来自这些方向的信号的接收和发送能力较弱。
总之，八木天线是一种通过共振和相位控制实现辐射增强和抑制的天线设计。
它具有指向性和辐射效率高、体积小和重量轻等优点，但在频率选择和背向侧向敏感性方面存在一些局限性。
尽管如此，八木天线仍然是无线通信系统中常用的天线之一，并且在各种应用场景中发挥着重要的作用。
八木天线
八木天线，据介绍是日本人宇田所创，八木仅做了介绍。
英文叫”Yagi“，也叫寄生天线，引向天线。
一般由一根反射元，一根激励元（发射体）和多根引向元组成。
由于八木天线具有很好的方向性，增益也比较高。
用它来测向、远距离通信效果特别好，不仅被专业通讯电台广泛使用，也受到我们业余无线电通讯爱好者的欢迎。
有关它的工作原理和计算公式可以在不少书刊和网站上找到，在次不再赘述。
这里主要介绍我们爱好者如何来自制430八木天线。
那年，我们有位朋友得到了一副从境外带来的成品五单元430八木天线，凡是见到的人都感到相见恨晚、爱不释手！于是，一位DIY能力比较强的朋友发挥自己的特长，借去精心仿制了一副。
这样这种八木天线就在我们中间传开来了。
当然，可能有的朋友觉得在今天的条件下DIY的天线比较“土”，完全可以去买成品，没有必要去DIY。
但是，要知道DIY是我们HAM的一个传统，是一个开发自己的智慧、提高心灵手巧水平和创新能力的过程，真所谓“其乐无穷”，我们有不少HAM都乐此不疲。
DIY不仅要求达到效果相仿，而且，还要求制作简便，充分利用手边可替代的物品，讲求费用低廉。
我自制的430八木天线是在其他朋友的基础上又有自己的发挥，就有价廉物美的效果。
〔图1就是自制的430八木天线〕【图1】从左边起1—3根（3根铜梗）为引向元，记作A、B、C；第4根（即环型体）为激励元（发射体），记作D；第5根为反射元，记作E。
具体尺寸：A=30.2cm B=31cm C=31.8cm D（环型两端中心）=32cm E=34.5cm各单元之间的间距：A—B：13.5cm B—C：14.3cm C—D（环型不开口的一边）：8.7cm D（环型不开口的一边）—E：7.5cmD发射元环型间距:2cm 环型开口处间距:1cm【图2】【图3】【图4】所用材料:1．支架：我用的是铝合金工字型窗帘轨道,约55cm长。
也可用其他材料。
一般五金装潢商店有售。
（见图2）这种材料价格便宜，容易搞到，制作时钻孔打洞也方便。
八木天线的设计仿真与测试
八木天线的设计仿真与测试一、本文概述本文旨在深入探讨八木天线的设计、仿真与测试。
八木天线，又称作Yagi-Uda天线，是一种广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域的定向天线。
其高效、紧凑和易于调整的特性使得它在众多天线类型中脱颖而出。
本文首先将对八木天线的基本原理和结构进行概述，接着详细介绍其设计过程，包括天线元素的选择、尺寸优化以及馈电方式等。
随后，本文将阐述如何利用仿真软件对八木天线进行性能预测和优化，这包括电磁场仿真、S参数分析、辐射方向图计算等关键步骤。
本文将介绍八木天线的实际测试方法，包括测试环境的搭建、测试设备的选择以及测试结果的分析和解读。
通过本文的阐述，读者将对八木天线的设计、仿真与测试有一个全面而深入的理解，为实际工程应用提供有力的技术支持。
二、八木天线设计基础八木天线，也称为Yagi-Uda天线，是一种定向天线，以其高效、紧凑和易于构造的特性而广泛应用于无线通信系统中。
其设计基础主要包括天线振子的排列、相位控制和馈电方式等方面。
八木天线由一根驱动振子（Driven Element）和若干根反射振子（Reflector）与引向振子（Director）组成。
驱动振子负责接收或发射电磁波，而反射振子和引向振子则通过调整与驱动振子的相对位置和相位，来改变天线的辐射特性。
反射振子通常位于驱动振子的后方，用于抑制后向辐射，提高天线的前向增益。
引向振子则位于驱动振子的前方，用于增强前向辐射。
相位控制在八木天线设计中至关重要。
通过调整各振子间的相位关系，可以控制天线的波束指向和宽度。
通常情况下，反射振子与驱动振子之间的相位差为180度，以产生反向电流，抵消后向辐射。
而引向振子与驱动振子之间的相位差则逐渐减小，以产生同向电流，增强前向辐射。
八木天线的馈电方式通常采用同轴电缆或波导。
馈电点的位置对天线的性能有重要影响。
通常，馈电点位于驱动振子的中点，以保证电流的均匀分布。
馈电线的阻抗匹配也是设计的关键，以确保最大功率的传输。
八木天线制作方法
八木天线制作方法八木天线是一种常用于无线通信系统中的天线类型，其设计结构简单、性能稳定，广泛应用于电视、无线电通信、雷达等领域。
本文将介绍八木天线的制作方法，包括材料准备、元件加工、组装调试等方面。
一、材料准备制作八木天线所需的材料主要包括导电材料、绝缘材料、支撑结构材料等。
其中导电材料可以选择铜管、铝管等，绝缘材料可以选择木材、塑料等，支撑结构材料可以选择金属材料如铁、铝等。
在选材时，需要考虑到天线所需的机械强度、电磁特性等因素。
二、元件加工1. 制作驱动器：首先，根据所选材料的导电性能，选择合适的导电材料制作驱动器。
将导电材料按照一定的尺寸加工成驱动器的形状，可以选择直线、圆弧等形状。
然后，通过焊接或者螺栓连接等方式将导电材料固定在支撑结构上。
2. 制作反射器：与驱动器相反，反射器需要使用绝缘材料。
根据天线的设计要求，将绝缘材料加工成合适的形状，然后安装在支撑结构上。
需要注意的是，反射器的形状和尺寸对天线的性能有着重要影响，所以在加工过程中需要精确控制。
3. 制作辐射器：辐射器是八木天线的重要组成部分，其形状和尺寸对天线的频率特性有着重要影响。
根据天线的设计要求，选择合适的导电材料，将其加工成辐射器的形状，然后安装在支撑结构上。
三、组装调试1. 安装驱动器和反射器：将加工好的驱动器和反射器按照设计要求安装在支撑结构上。
需要注意的是，驱动器和反射器之间的位置关系对天线的性能也有重要影响，所以在安装过程中需要保持合适的间距和角度。
2. 安装辐射器：将加工好的辐射器安装在支撑结构的合适位置上。
需要注意的是，辐射器与驱动器之间的距离和角度也是影响天线性能的重要因素。
在安装过程中，可以使用工具如尺子、水平仪等进行精确调整。
3. 连接电缆：将天线的驱动器与通信设备之间的电缆连接起来。
在连接过程中，需要确保电缆的连接牢固，同时防止电缆过长或过短对天线性能造成影响。
4. 调试测试：完成组装后，需要进行调试测试，以确保天线的性能符合设计要求。
八木天线制作方法
在电视信号较弱，收看效果比较差的地区，要进一步提高产品电视机接收信号的灵敏度，关键在于正确选择电视接收天线的尺寸。
本文以常用的电视室外定向接收天线为例（如图1所示）进行介绍。
结构图1所示，这种天线又称八木天线或波渠天线。
它的优点是结构简单、增益高。
整个天线可以用金属管或金属棒也可以用金属条等制成。
除支架外，每一根金属管（棒）称为振子。
其中与馈线相接的振子，称馈电振子或称有源振子（图1形状的馈电振子又称折合振子）；比馈电振子长的一根振子，称反射器；比馈电振子短的一根振子，称引向器。
反射器和引向器统称无源振子。
反射器与最远的一根引向器之间的距离称为天线长度。
天线接收信号能力最强的方向（又称最大接收方向）是由反射器指向引向器。
对这种天线的尺寸选择得当时，天线本身就可以提供10分贝左右的增益。
选择方法合理的选择天线总长（包括引向器个数），应该是在了解接收机实际灵敏度、欲接收的频道及接收点的电视信号场强的情况下，确定对天线总增益的要求之后再进行。
当接收点场强未知时，可以放宽增益余量来确定引向器的个数。
天线尺寸选择的具体步骤如下：1．根据确定的天线总增益值。
参考表一，找出要求的引向器的个数n。
由表一可以看出：振子数超过五个之后，其增益增加得不多；十单元与双层五单元天线的增益相同，而在VHF频段，双层五单元天线比十单元天线容易架设，因此，需要VHF频段的高增益天线时，可用双层五单元天线。
2．确定引向器的间距。
若采用多个引向器，一般采用等间距的方案比较好，即每个引向器之间的距离dl相等。
但是，第一个引向器与馈电振子的间距d′l应取得小一些，如图2所示。
dl=（0.15～0.40）λ2；d′l=（0.6～0.7）dl。
式中λ2，如果要同时接收几个相近频道，应为高频道高端波长。
若dl取大的数值，优点：增益高，方向性尖锐；缺点：容易接收干扰信号，尺寸较大。
采用多单元时，支撑复杂。
若dl取值小，优点：抗干扰性较好；缺点：增益低，方向性弱。
八木天线
八木天线（Yagi-Uda Antenna）
3 、八木天线的电参数
（1）方向系数
D k1
La
,
G D D
La 为引向天线的轴长 k1 为比例系数（可查曲线）
（2）波瓣宽度
2 3dB 55
La
随着 La 的增大，3db逐渐减小，但减小的趋势 2 越来越慢。说明：随着与有源振子距离的增大， 所加上去的引向器的作用逐渐减弱。
八木天线（Yagi-Uda Ante)λ 引向器 间距: (0.15~0.4)λ
长度: (0.5~0.55)λ
反射器
间距: (0.15~0.23)λ
八木天线（Yagi-Uda Antenna）
图(3)八木天线辐射方向图
图(4)八木天线辐射动态演示
一般来说，反射器A的长度及与主振子的间距对天线增益影响不大，而对前后 辐射比和输入阻抗却有较大的影响，反射器长度通常为(0.5～0.55)λ，与主 振子的间距为(0.15～0.23)λ。反射器较长或间距较小可有效地抑制后向辐 射，但输入阻抗较低，难于和馈线良好匹配，因而要采取折衷措施。对某些 前后辐射比要求较高的使用场合，可以在与天线平面垂直方向上上下安装两 个反射器，或者干脆采用反射网的形式。有时为了着重改善天线带宽的低频 端特性，还会在主振子的后面不同距离处排列两个长度不等的反射器，其中 较短的要离主振子近些。若想改善天线的高频端特性，可适当调短引向器的 长度。多元八木天线中引向器的长度和间距可以相等也可不等，从而分成均 匀结构和不均匀结构两种形式，不均匀结构的引向器，离主振子越远长度越 短，间隔越大，使得工作频带向高频端方向拓展，调整起来相对灵活机动。 天线增益越高，带宽也会越窄，有时为展宽频带，还可采用两个激励振子， 称为双激，或者直接选用复合式引向天线。考虑到八木天线的各项电气指标 在频带低端比较稳定，而高端变化较快，所以最初设计时频率通常要稍高于 中心频率。另外振子所用金属管材越粗，其特性阻抗越低，天线带宽也就越 大，振子直径通常为(1/100～1/150)λ，当然实际选择时还要考虑天线的整 体机械特性。振子的粗细还会影响振子的实用最佳长度，这是因为电波在金 属中行进的速度与真空中不尽相同，实际制作长度都要在理论值上减去一个 缩短系数，而导线越粗缩短系数越大，振子长度越小，对阻抗特性也造成一 定影响。
八木天线
八木天线英文：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：实际上反射单元可以由一些单元或一反射面组成。
上个世纪二十年代，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”。
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旋转控制装置，更可以随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。
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，它位于有源振子的另一侧，它能增强从这一侧方向传来的或向这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。
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。
每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。
八木天线的工作原理是这样的（以三单元天线接收为例）：引向器略短于二分之一波长，主振子等于二分之一波长，反射器略长于二分之一波长，两振子间距四分之一波长。
八木天线工作原理
八木天线工作原理
八木天线是一种常用于无线通信系统中的天线类型，其工作原理基于共振和相位调控。
它由一对金属材料制成，通常是金属棒或金属片。
当八木天线接收到来自无线信号源的信号时，它会产生共振效应。
共振是指天线的长度与接收到的信号波长相匹配，使得天线能够从信号中有效地提取能量。
具体而言，八木天线的设计采用了一对平行排列的金属材料，这对金属材料被称为“驱动器”和“反向器”。
驱动器位于天线的中心，通常是一根较长的金属棒，而反向器则位于驱动器的两侧，通常是一对较短的金属棒。
当无线信号到达天线时，它首先进入驱动器。
驱动器的长度被精确地设计为波长的1/2倍，这样它能够与信号形成共振，将能量有效地传递给反向器。
反向器的长度也是波长的1/2倍，但与驱动器相比，它的形状被调整以控制信号的相位。
通过控制反向器的形状和长度，八木天线能够调整信号传输时的相位。
这种相位调控技术可以用来增强信号接收的灵敏度和增加天线的方向性。
总体而言，八木天线的工作原理是通过共振效应将接收到的信号能量传递给反向器，并通过相位调控来优化信号接收效果。
这种设计使得八木天线在无线通信系统中具有较高的接收效率和方向性。
八木天线的使用场景
八木天线的使用场景
八木天线是一种半指向性天线，主要用于接收或发送无线电信号。
以下是一些八木天线的使用场景：
1.电视接收器：在地面或墙壁上安装八木天线，可以收到更强的电视信号，从而提高接收质量。
2.无线电通信：八木天线可用于无线电通信系统中，如对讲机、航空通信、移动通信、卫星通信等。
3.雷达系统：八木天线被广泛应用于雷达系统中，可用于目标探测、跟踪和方位测量等。
4.卫星接收器：八木天线也可以安装在卫星接收器上，用于接收卫星信号并将其转化为可视化视频或音频信号。
总之，八木天线是一种重要的无线电设备，被广泛应用于我们的日常生活和各种工业领域。
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一、设计说明：作为电磁换能元件，天线在整个无线电通信系统中位置十分重要，质量好坏直接影响着收发信距离的远近和通联效果，可以说没有了天线也就没有了无线电通信。
作为一款经典的定向天线，八木天线在HF、VHF以及UHF波段应用十分广泛，它全称为“八木／宇田天线”，英文名Y AGI，是由上世纪二十年代日本东北帝国大学的电机工程学教授八木秀次，在与他的学生宇田新太郎研究短波束时发明的。
相对于基本的半波对称振子或者折合振子天线，八木天线增益高、方向性强、抗干扰、作用距离远，并且构造简单、材料易得、价格低廉、挡风面小、轻巧牢固、架设方便。
通常八木天线由一个激励振子（也称主振子）、一个反射振子（又称反射器）和若干个引向振子（又称引向器）组成，相比之下反射器最长，位于紧邻主振子的一侧，引向器都较短，并悉数位于主振子的另一侧，全部振子加起来的数目即为天线的单元数，譬如一副五单元的八木天线就包括一个主振子、一个反射器和三个引向器，结构如图1所示。
主振子直接与馈电系统相连，属于有源振子，反射器和引向器都属无源振子，所有振子均处于同一个平面内，并按照一定间距平行固定在一根横贯各振子中心的金属横梁上。
二、系统规划传输方式：单向传输节目源：本系统电视节目包括无线电视和自办节目（一套）等。
无线电视无线电视无线电视无线电视：：：：通过八木天线接收到的信号送到电视机，收看电视机节目。
示意图如下（图一）：三、技术参数天线的性能直接影响电视机收看电视节目的质量重要因素，主要的技术参数有输入阻抗、工作频率、天线增益及方向性等。
A．输入阻抗在谐振状态，天线如同一只电阻接在馈线端。
常用馈线阻抗为50 ，如果天线输入阻抗也是50 ，那就达到了“匹配”，就能将天上的信号全部接收下来，所以在制作天线的时候一定要注意阻抗匹配的问题。
二分之一波长偶极天线的输入阻抗约为67 ，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。
这是阻抗的变化范围约在5-20 间。
经典的折合振子八木天线的特性阻抗约为300 ，（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窄时、或二分之一波长的“长边”直径大于那两个约四分之一波长的“短边”的直径时，其输入阻抗较高。
B．工作频率满足天线各种性能规定参数的频率范围称为天线工作频带和带宽，它与天线的结构级接收的频道有关，根据系统设计要求因此半波折合阵子天线的工作频率设置在λ= c/f ，f = c/λ,F=可适应接收1-2个节目。
根据王国强文章自制五单元400－470MHz天线。
以上图为例。
λ1（低端波长）＝3×108/400×106＝750mm λ2（高端波长）＝3×108/470×106＝638mm λ0（中心波长）＝()21λλ×＝692mm（中心频率为433.6MHz）C．天线增益若要求接收1～2频道电视节目，希望天线增益G不低于8dB。
根据确定的天线总增益值。
找出要求的引向器的个数n。
当振子数超过五个之后，其增益增加得不多；十单元与五单元天线的增益相同，而在VHF 频段，五单元天线比十单元天线容易架设，因此，需要VHF频段的高增益天线时，可用五单元天线，因此本系统采用的事五单元天线(五单元的增益范围是在9~11dB之间)。
因此可以满足电视节目个数的要求。
根据我国电视频道频率划分表,可知，第11频(湖南卫视)道频率范围是207～215MHz；第12频道是215～223MHz。
先根据波长与频率的关系式计算所要接收的电视高频道高端波长、低频道低端波长和它们的中心波长。
低端波长λ1=3×108/207*106≈1.449；高端波长λ2=3×108/223×106≈1.345；中心波长λ0≈1.397。
其中3×108米／秒为光速。
D．天线的方向性八木天线一种简便的方向性天线，它具有一个激励单，其他单元分别作为引向反射用，它能在引向方向集聚能量形成波束。
这种天线叫束射天线。
典型的束射天线是八木天线。
八木天线的反射器和引向器吸收激励振子辐射出的某些能量，然后再辐射出去，形成一定的方向性。
激励振子常用折叠偶极子，反射器的尺寸略长于1/2λ；弓向器的尺寸略短于1/2λ。
间隔均约0.15λ左右。
八木天线的单元数量越多，其正向增益越大，三单元的增益约7dB。
在有线电视普及前，城市农村屋顶上的天线阵，大都是八木天线。
通过上面各种参数的分析本系统采用5单元。
E.天线(物理参数)的选择1. 确定引向器之间的距离。
若采用多个引向器，一般采用等间距的方案比较好，即每个引向器之间的距相等。
但是，第一个引向器与馈电振子的间距d′l应取得小一些，如图三所示。
dl=（0.15～0.40）λ2=0.32米；d′l=（0.6～0.7）dl= 0.21米(本系统分别采用的系数分别是0.23、0.65)。
式中λ2，如果要同时接收几个相近频道，应为高频道高端波长。
若dl取大的数值，优点：增益高，方向性尖锐；缺点：容易接收干扰信号，尺寸大。
采用多单元时，支撑复杂。
2. 确定反射器与馈电振子间距d r。
dr=（0.15～0.23）λ 1 =0.29米。
λ1为低频道的低端波长。
若dr取较大值，天线与馈线的阻抗匹配的频带较宽。
受天线两侧干扰波的影响小。
缺点是，前、后辐射比小（所谓前、后辐射比，简单说，就是指天线主要接收方向的最大灵敏度与天线后向±60°范围内接收灵敏度之比。
前后辐射比，希望越大越好）。
一般在UHF和VHF频段均取dr=0.2λ1为宜。
3. 天线的总长度为L=2dl+d’l+dr=1.14米。
4．复验增益G是否符合原定的要求。
所谓增益，通俗地讲就是天线在主要接收方向上，最大接收灵敏度。
在完成上述工作之后，首先计算出L/λ0的比值，其中λ0=λ1λ2（λ0为几何平均波长）。
再根据图3给出的天线总长与增益的关系，复核增益G是否符合要求。
计算：L/λ0 = 0.816 。
我们是采用的是五单元（9~11dB），因此符合增益要求。
5. 引向器长度l1的选择。
引向器的长度选择有二个方案：①各引向器的长度相等。
其优点是，整个频带内增益均匀；缺点是，工作频带覆盖系数较小（在UHF频段，这个缺点不明显）。
②各引向器的长度，是自距离馈电振子最近的一根起，逐个缩短的。
因计算比较复杂，这里不作介绍，可参考有关技术资料确定各引向器的尺寸。
它的优点是工作频带宽，高频道性能好。
缺点是低频道增益低。
因此使天线所覆盖的频带内增益不均匀。
实用中，以采用第一个方案的居多数。
为了保证引向器在高频道仍然起作用，应以高端波长计算其长度。
l1=（0.40～0.44）λ 2 =0.538 米，一般当引向器的数目多于3个以上，取l1=0.4λ2。
6．反射器长度lr的选择。
为使反射器在低频道仍然起作用，应以低端波长计算反射器长度。
一般lr＝（0.5～0.55）λ1=0.7249米（采用的系数是0.5）。
反射器所用振子越粗，系数取值越大。
7.馈电振子长度l和折合馈电振子宽度B的选择。
l=0.95×0.5λ0 = 0.6882米；B=（0.01～0.03）λ0。
当B＞0.03λ0时，天线性能变差。
通常在UHF频段，选B=0.03λ0，在VHF 频段选B=0.02λ0。
本系统收看的电视节目是11频道因此在UHF波段所以采用的系数是0.03 B=0.04101米。
8．馈电振子接口宽度W选择。
在VHF频段一般取W=3～5厘米；在UHF 频段一般取W=2厘米左右。
9.振子直径φ的选择。
在VHF频段，选用直径φ=8～12毫米的金属管；在UHF频段，选用φ=3～6毫米的金属管。
金属管材料，可以是合金铝管，铜管或铁管。
对天线性能来说，三者之间没有多大差别。
主要取决于材料来源，另外应考虑天线的架设以及风吹、日晒、雨淋等防腐蚀问题。
通过以上分析和有关计算本系统的参数见下4、安装安装时应注意下列几点：1．反射器、引向器必须安装在同一个平面上。
反射器和引向器可以固定在同一根金属管上，但它们都必须与金属管垂直。
2．馈电振子必须与上述各金属管绝缘交接。
为此，馈电振子可以先固定在厚纤维板或木板上。
然后把纤维板再固定到金属管架上。
3．支撑天线的总支架可用金属管，也可用其它材料。
为了抗风吹，可用铅丝牵拉总支架，但不可牵拉引向器、反射器和馈电振子。
安装完毕的情况如图四。
4．这种天线的馈电振子可与300Ω扁馈线直接相连。
若用75Ω同轴馈线必须通过阻抗变换才能与馈电振子连接。
室外定向天线安装好以后，一般说来可以使用了。
但是，如果有条件的话，为了获得更加满意的效果，还应该进行调整。
对窄频带接收（即接收单频道或2～3个相邻频道电视节目）来说，主要是调整引向器和反射器与馈电振子的间距以及各引向器相互间距；对于宽频带接收，除上述调整内容之外，还要对馈电振子的长度进行调整。
5．室外天线一般安装在比较高的地方或房顶上面，因此就要做好防雷工作。
（建筑物防雷手册）总结：经过本系统的制作，对八木天线的工作原理有了进一步的了解，在设计和制作过程中严格遵守课堂纪律和6S管理制度，组员之间有明确的分工合作、团结互助。