常见八木天线的设计
2米0.7米八木天线制作
2米四单元和0.7米十二单元天线制作(DIY)随着“中国无线电运动协会”（简称CRSA）的宣传力度加大,使越来越多的业余无线电爱好者获得了业余电台五级以上《操作证书》和《电台执照》。
目前开台使用V/U段设备的朋友还是多数,作本地HAM 通信架设一简易的“J”型天线就足够了。
如果要想和百公里之外的HAM作QSO，用手持5W功率对讲机那就得制作一架多单元八木定向天线。
《无线电》《实用无线电》等杂志也曾介绍过不少八木天线的制作方法,在这里把我使用的两架八木天线制作经过介绍给你，以供你参考。
首先准备两根较结实的长145CM,宽4CM、厚2.5CM的直木条，用作天线横梁(本人用的是槐树锯的木条，也可以用其它结实的杂树木材、有条件的朋友可以用胶木棒)。
25MM角铁、长40CM 和60CM 各一段（有条件的用；无条件的可以不要，但架设的难度增大且安全性能下降）。
Φ8—12MM铜管（铝管或不锈钢管都可以）长8.5M ,胶木板宽40MM ×长90MM×厚5MM 两块（无条件的可以不用）, Φ6MM×长40MM 螺丝四颗（栓和帽、也可以用铆钉铆或铁丝固定），Φ3MM×长40MM螺丝44颗(栓和帽、也可以用铆钉铆或铁丝固定),NXO—100环形磁环一只（中国无线电运动协会CQ杂志封底北京天路达电讯器材研究所有售）；在磁环上用Φ1MM漆包线三股并联穿绕三匝、首尾相接，用于2M振子作阻抗匹配器(巴伦)使用，20CM长50Ω同轴电缆一段（本人用50---5）；用于0.7M振子作阻抗匹配器使用。
下面单介绍2M(145MHZ) 天线制作过程（0.7M制作方法相同）。
按图中所示尺寸截好引向器、振子、反射器的长度，然后用弯管器（维修制冷设备的专用工具）把折合振子弯成如图所示。
如找不到弯管器，可以采用在管子内灌上细沙子，一定要灌实，找一棵直径约7CM园木或树干，在上面慢慢弯成U形即可。
把60CM长的角铁按图示尺寸做成“L”型（直角形）。
八木天线制作教程
八木天线制作教程八木天线是一种引向天线，由一个有源振子和多个无源振子放臵在同一平面上，并且垂直于连接它们中心的金属杆。
一般一个无源振子为反射器，其余的无源振子为引向器。
因为金属杆通过振子上的压波节点，并垂直于天线，所以，金属杆对天线的近场影响很小。
而有源振子必须与金属杆绝缘。
通过下表的数据可以看到，八木天线的增益高于垂直天线及偶极天线。
(摘自《天线与电波传播》，北方交通大学徐坤生、蒋忠涌编著)天线形式反射器数引向器数有源振子数方向性系数偶极００１０dB二单元八木１０１３～４.５ｄＢ二单元八木００１３～４.５ｄＢ三单元八木１１１６～８ｄＢ四单元八木１２１７～１０ｄＢ五单元八木１３１９～１１ｄＢ从上表上可知，八木天线的单元越多，方向性越强。
但是单元的增加不与方向性成正比。
单元过多时，导致工作频带变窄，整个天线尺寸也将偏大。
在短波波段，波长较长，自制八木天线比较困难，在超短波波段（Ｖ／Ｕ），因波长短，可以比较方便的自制低成本的八木天线。
八木天线的数学计算复杂，不过很多工程或理论书籍都给出它的尺寸，只要依照这些数据，就可以自制出一副不错的YAGI!五单元八木天线的尺寸如图１如果自制四单元八木天线，只要不安装引向器Ｄ就可以，天线也会显得小巧一点。
如果想做成七单元，在上图的基础上加两个引向器单元，长度分别是半波长的８４％，８２％。
新加的单元的间隔仍是波长的０．２倍。
我做的70CM波段八木天线，最初是四单元的，各个振子及其连接的金属杆，用ＢＧ４ＲＵＶ提供的铜焊条(直径２．５ｍｍ)制成。
大约一个月后，买了一段２米长，直径４ｍｍ的铜条，又制了一可拆卸的四单元八木天线（找到一段矩形铜管作为连接各个振子的支杆，各个振子均用螺丝与支杆固定，便于携带）。
第一支天线的谐振点比预计的中心频率（４３５兆赫）低了约２兆赫，但在４３０至４４０兆赫内的ＳＷＲ不高，最低的ＳＷＲ〈１．１，最高的ＳＷＲ也不大于１．４。
第二支天线的ＳＷＲ在整个70CM频段内的起伏不大，最高约１．２。
八木天线的原理和制作tm
八木天线的原理和制作t m公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]八木天线的原理和制作八木天线（YaGi Antenna）也叫引向天线或波导天线，因为八木秀次（YaGi）教授首先用详细的理论去解释了这种天线的工作原理，所以叫做八木天线，它是由HF，到VHF，UHF波段中最常用的方向性天线。
八木天线是由一个有源激励振子（Driver Element）和若干无源振子组成，所有振子都平行装制在同一平面上，其中心通常用一铅通（也可用非金属──木方）固定。
有源振子就是一个基本半波偶极天线（Dipole），商品八木天线──尤其是用在电视接收时，则多用折合式半段偶极天线做有源振子，好处是阻抗较高，匹配容易频率亦较宽阔，适合电视讯号的8MHz通频带。
但折合式振子在业余条件下，制作较难，而宽带带亦会引入较大噪音，因此常见的八木天线多用基本半波偶极型式的有源振子。
至于无源振子根据它的功能可以分为反射器（Reflecto r）和导向器（Director）两种。
通常反射器的长度比有源振子长4～5%，而导向器可以有多个，第1～4个导向器的长度通常比有源振子顺序递减2～5%。
由反射器至最前的一个导向器的距离叫做这个八木天线长度。
通常收发机的天线输出端，都只是接到八木天线的有源振子。
反射器和导向器通常与收发机没有任何电气连接，但在有源振子作用下，两者都会产生感应电压表，电流，其幅度各相位则与无源振子间的距离有关，亦和无源振子的长度有关。
因为当振子间的距离不同时，电源走过的途径距离也不同，就会形成不同的相位差。
当无源振子的长度不同时，呈现的阻抗也不同。
适当地安排反射器的长度，和它与有源振子的距离，便可使反射器和有源振子产生的电磁场在反射器后方相互抵消，而在有源振子前方上相加。
同样，适当地安排导向器的长度和它到有源振子的距离，可以使导向器和有源振子在主方向上产生的电磁场相加。
这样由有源振子幅射的电波，在加入反射器和导向器后，将沿着导各器的方向形成较强的电磁场，亦即单方向的幅射了。
八木天线课程设计报告
八木天线的仿真设计一、八木天线简介：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（YaGi Antenna）也叫引向天线或波导天线，它是由HF，到VHF，UHF波段中最常用的方向性天线。
八木天线是由一个有源激励振子和若干无源振子组成，所有振子都平行装制在同一平面上。
有源振子可以是半波振子，也可以是折合振子，一般常用折合振子，以提高八木天线的输入阻抗，便于和馈电线匹配。
主要作用是提高辐射能量。
至于无源振子根据它的功能可以分为反射器和引向器两种。
通常反射器的长度比有源振子长4～5%，而引向器可以有多个，第1～4个导向器的长度通常比有源振子顺序递减2～5%。
二、工作原理：有源振子被馈电后，向空间辐射电磁波，使无源振子中产生感应电流，从而也产生辐射。
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。
此时，引向器对感应信号呈“容性”，电流超前电压90°；引向器感应的电磁波会向主振子辐射，辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后于从空中直接到达主振子的信号90°，恰好抵消了前面引起的“超前”，两者相位相同，于是信号迭加，得到加强。
反射器略长于二分之一波长，呈感性，电流滞后90°，再加上辐射到主振子过程中又滞后90°，与从反射器方向直接加到主振子上的信号正好相差了180°，起到了抵消作用。
一个方向加强，一个方向削弱，便有了强方向性。
发射状态作用过程亦然。
三、设计要求：1、引向器的间距选择引向器间距的选择有两种方案：一种是引向器间距不相等，随着引向器数量序号的增加，相邻引向器的间距加大；另一种是引向器间距相等。
前一种方案调整麻烦，后一种方案调整简便，因此一般都采用等间距方案。
引向器间距一般在0.15-0.4波长范围内选择。
间距较大时，方向图主瓣较窄，输入阻抗的频率响应较平稳，但副瓣较大；间距选得小时，副瓣较低，抗干扰性能较好，但是增益和方向性差些。
430MNZ五单元八木天线
八木天线是一种典型的定向天线，也称为八木宇田天线、引向天线。
八木天线结构如图1所示，它由一个有源振子，一个反射器和若干根引向器组成。
其中稍长于有源振子的反射器起反射能量作用，较有源振子稍短的引向器起引导能量的作用。
有源振子两侧的反射器和引向器使原来的双向辐射变成单向辐射，以提高天线的增益。
八木天线结构简单、馈电方便，具有较高的增益，广泛应用于VHF/UHF频段。
天线尺寸八木天线的单元数目、长度及各单元间距对天线的增益、前后辐射比及带宽等指标都有很大的影响。
八木天线尺寸的理论计算比较复杂，多数情况下是利用一些近似公式、经验数据进行初步选取，或者在一个成品天线基础上进行修改，然后通过实验，反复调整好后再最后确定相关数据。
八木天线尺寸的确定需要从天线各项性能指标中折衷考虑。
本天线反射器的长度取35 cm(0.5λ，波长λ=70cm)，三根引向器的长度相等，都取31cm(0.44λ)，有源振子的长度暂取34cm(0.486λ)，实际长度还要在天线调整中确定。
引向器的间距选取有变间距和等间距二种。
各单元间距可在0.1λ到0.34入之间选取。
引向器的间距取值大时，天线增益高；间距小时，天线的频带特性好。
本天线引向器的间距取值0.2λ。
要注意的是第一根引向器与有源振子之间的间距要小一些，一般为0.14λ。
反射器与有源振子的间距也为0.2λ。
天线各单元长度及间距见表1。
γ匹配天线与馈线连接时首先要解决的是阻抗匹配问题。
所谓阻抗匹配就是将天线的输入阻抗变换到与它相连接馈线的特性阻抗值(一般为50Ω)，这样电台输出的功率便能全部从天线上发射出去。
八木天线的匹配方法有多种形式。
图2是γ匹配连接示意图。
同轴电缆的芯线经过可变电容与γ棒相连，电缆屏蔽层接在有源振子的中心，短路棒将有源振子与γ棒连通并可以移动。
调整可变电容容量及短路棒位置能使天线达到匹配状态。
γ匹配为不平衡型，可以直接与同轴电缆连接，是业余无线电爱好者喜爱的一种很方便的匹配方式。
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。
微波课设八木天线设计
课设报告课程名称：微波技术与天线课设题目：八木天线的仿真设计课设地点：电机馆跨越机房专业班级：信息1002班学号：学生姓名：指导教师：2013/6/27目录1、设计摘要2、设计原理3、八木天线参数选择及设计要求4、八木天线的HFSS10仿真1建立模型2确认设计3 S参数反射参数42D辐射远区场方向图53D Polar5、仿真结果分析6、实验中的问题7、心得体会一、设计摘要八木天线又称引向天线,它由一个有源振子及若干无源振子组成的线形端射天线;其结构示意图如下,在无源振子中较长的一个为反射器,其余的均为引向器,它被广泛应用于米波、分米波波段的通信、雷达、电视、及其它无线电系统中;六元八木天线示意图八木天线中,有源振子可以是半波振子,也可以是折合振子一般常用折合振子,以提高八木天线的输入阻抗,以便和馈电线匹配;主要作用是提高辐射能量;无源振子是若干孤立的金属杆,它与馈线和有源振子不直接相连,作用是使辐射的能量集中到天线的端向;二、设计原理：八木天线的工作原理是：有源振子被馈电后,向空间辐射电磁波,使无源振子中的产生感应电流,从而也产生辐射;改变无源振子的长度及其与有源振子之间的距离,无源振子上的感应电流的幅度和相位也随着改变,从而影响有源振子的方向图;若无源振子与有源振子之间的距离小于λ/4,无源振子比有源振子短时,整个电磁波能量将在无源振子方向增强；无源振子比有源振子长时,将在无源振子方向减弱;比有源振子稍长一点的称反射器,它在有源振子的一侧,起着消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;通常反射器的长度比有源振子长4%～5%,而引向器可以有多个,第1～4个引向器的长度通常比有源振子顺序递减2%～5%;本设计就是基于八木天线的基本理论的基础上,设计一个六元八木天线;三、八木天线参数选择及设计要求根据上述八木天线基本理论的介绍,我们可以知道引向器越多,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;因此,我们选用了一个比较合适的参数范围,其参数如下：其工作频率为f=300MHz；1,参数的选择：λ=c/f=1m；2lref=λ,2ldri=λ,2l1=2l2=2l3=2l4=λ；Ddri=λ,d1=d2=d3=0,30λ,dref=λ；振子直径2a=λ;2,设计要求：利用HFS10仿真软件对此组数据进行仿真,并分析其远辐射场特性以及S曲线,并绘制其方向图;四、八木天线的HFSS10仿真1,建立模型：模型细节：八木天线实物仿真2,确认设计：确认设计3、S参数反射参数：4、2D辐射远区场方向图1phi=0deg时：2phi=90deg时：3phi=180deg时：5、3D Polar：五、仿真结果分析可知,天线工作的谐振频率在550MHz附近,与实际设计要求f=300MHz 有一定的偏差;在实验中已知振子直径2a=;为了实现八木天线与同轴线之间的阻抗匹配;通过添加了附加平衡段平衡器balun来实现阻抗匹配;在以上工程中balun的半径r=,长度l=;六、实验中的问题：1、建模出错：第一次建模时未能正确画出让Arm_2与Balun连接的L1与L2;让我在空欢喜的等待了2小时的,建模的结果当然也是不符合要求;其反射系数曲线和2D辐射远场方向图如下：虽然在425MHz时,衰减到了10dB以下,但是由于其工作频带过窄,不能正常工作,不符合要2修改模型以后未修改U2半径;反射系数曲线图如下：不符合要求七、心得体会当初选择八木天线作为自己的课设题目时,以为工作量再大,那又能大到哪里去;结果,在实验的过程中,也体会到了做八木天线的难度;建模其实没什么难度,难的是在每次修改平衡器Balun的半径r以后,一运行就得等上3小时左右;而且修改半径以后也不能确定结果是否符合要求;不过,在不断地修改与尝试过程中,我对八木天线和仿真软件HFSS也有了更多的认识,比如总结了一下一些常用快捷键,如：Ctrl+D:最佳角度观看模型；Shift+鼠标：水平移动模型；Alt+鼠标：旋转模型；Shift+Alt+鼠标：放大缩小模型；Alt+双击坐标轴：平视图;还有在查阅有关八木天线的相关资料时,也是出乎意料,网上的资源简直非常少,而且收费的居多在我的查阅范围里;可能网上八木天线的知识是很多的;但在我的查询中,至少让我体会到,天线是难学的学科;。
八木天线端口宽度 设计
八木天线端口宽度设计八木天线是一种特殊设计的天线，常用于无线通信和雷达系统中。
它能够在较小的空间内实现较高的增益和方向性，因此在各种通信领域得到广泛应用。
八木天线的端口宽度设计则是其关键的部分之一，端口宽度的合理设计可以使得天线在特定频段表现出较好的性能，因此对端口宽度的设计需认真考虑。
本文将重点介绍八木天线端口宽度设计的相关内容。
一、八木天线的基本结构八木天线由若干个平行排列的驻波器组成，通常由被反射器、驻波器和驱动器三部分组成。
其中被反射器用于反射驻波器发射的信号，驻波器则负责捕获和辐射电磁波，而驱动器用于输入或输出信号，是整个系统的输入输出端口。
八木天线的端口宽度设计主要涉及到驱动器的部分。
二、端口宽度设计的作用端口宽度是指驱动器的宽度，它会直接影响到天线的输入阻抗、频率特性和辐射模式。
合理的端口宽度设计可以使得天线在工作频段内具有较好的频率响应和阻抗匹配。
端口宽度还会影响到天线的辐射模式，进而影响到天线的覆盖范围和信号接收性能。
三、端口宽度设计的原则1. 频率响应匹配原则端口宽度应该能够使得天线在设计频段内具有较好的频率响应，即在设计频段内具有较高的增益和较小的波纹。
因此在端口宽度设计时，需要结合设计频段来调整端口宽度，以使得天线能够在频率响应上达到最佳性能。
2. 阻抗匹配原则合理的端口宽度设计应当能够使得天线的输入阻抗匹配到传输线或收发机的输出阻抗，以确保最大功率传输。
通过调整端口宽度可以对天线的输入阻抗进行调整，从而使得天线在设计频段内具有较好的阻抗匹配。
3. 辐射模式控制原则端口宽度的设计还会影响到天线的辐射模式，即天线的辐射方向和辐射角度。
合理的端口宽度设计可以使得天线在设计频段内具有所需的辐射模式，以满足特定的通信需求和工作环境。
四、端口宽度设计的方法1. 理论分析法根据八木天线的结构和天线阵列的特性，可以利用天线理论和电磁场理论进行端口宽度的设计。
通过计算和分析可以得到合理的端口宽度，以满足频率响应和阻抗匹配的要求。
八木天线制作方法
八木天线制作方法简介八木天线是一种常见的定向天线，具有高增益和较低的副瓣。
它由两个主要元素构成：驱动器和反射器。
八木天线常用于无线通信、电视接收和雷达系统等应用中。
本文将介绍八木天线的制作方法，帮助您自己制作一台八木天线。
材料制作八木天线所需的材料如下：1.驱动器：一根直径为5mm的铜线2.反射器：一张高质量的铝箔3.绝缘支架：一根长约30cm的塑料或木材支架4.小型电缆：用于连接驱动器和接收器的传输信号线制作步骤步骤 1：准备工作在开始制作八木天线之前，确保您已经准备好所需的材料，并清理工作区以确保安全和有效的制作过程。
步骤 2：制作驱动器1.首先，将5mm直径的铜线剪成约30cm的长度。
2.使用钳子弯曲铜线，制作一个类似“V”形的形状。
3.将驱动器的两端留出一些额外的长度，以便将来连接电缆。
步骤 3：制作反射器1.将高质量的铝箔切割成一个矩形形状，长约40cm，宽约20cm。
2.弯曲铝箔，使其形成一个类似于驱动器的“V”形状。
3.将反射器的两端折叠成锐角，以增加天线的增益。
步骤 4：安装驱动器和反射器1.将驱动器固定在绝缘支架的中间位置。
2.使用胶带或螺丝将反射器固定在驱动器的两侧。
步骤 5：连接电缆1.将一端的小型电缆连接到驱动器的一端。
2.将另一端的小型电缆连接到无线接收器或电视机上。
步骤 6：检查和调整1.使用天线分析仪或频谱分析仪等工具，检查天线的工作频率范围和增益。
2.如果需要调整天线的频率范围或增益，可以略微调整驱动器和反射器的形状。
维护和注意事项•定期检查八木天线的连接部分，确保连接牢固。
•避免在潮湿或恶劣的天气条件下使用八木天线，以防止损坏。
•如果发现八木天线的工作范围或效果变差，可以检查连接或重新调整天线。
结论通过上述制作步骤，您可以自己制作一台八木天线。
请记住，在制作过程中保持仔细和耐心，并遵循安全操作规程。
自制的八木天线可以提供较高的增益和性能，为您的通信和接收需要提供更好的体验。
电视机八木天线的制作
鱼骨天线制作
引向天线又叫波导天线，八木天线！俗称鱼骨天线！引向天线是由1个有源半波振子和多个无源振子组成的定向天线！具有结构简单，馈电方便，容易制作，外形美观等优点！特点是天线方向性强，增益高！！
附图画出了鱼骨天线的示意图
鱼骨天线的有源振子一般采用折合式半波振子，以获得足够的天线输入阻抗！有源振子与馈线连接！无源振子是若干孤立的金属管！它和馈线，有有源振子无直接的电联系！
所有的振子都由天线横杆固定在同一个平面上！在有源振子后面的叫反射器振子，装在前面的是引向器！
为大家介绍1款U段的16单元鱼骨天线（就是1个反射器和14个引向器组组成的）！
这种天线具有8—12分贝的增益
所有振子都采用13毫米直径的铝管制成
先制作有源振子，按附表中的尺寸弯成中间开口的折合振子！开口距离为15—20毫米，开口处为馈电接入点，通过300/75的阻抗适配器接75欧姆的馈线！折合振子宽20毫米！它的中点为零电位点，可以直接固定在金属的天线横杆上
反射器用4根一样长的铝管制成，4根管水平固定在直径20毫米的竖杆上，竖杆要垂直安装在横杆的一端！14根引向器水平固定在横杆上！（作者：清音）如附图！。
八木天线
八木天线的设计一、引向器的间距选择方案一是引向器间距不相等，随着引向器数量序号的增加，相邻引向器的间距加大；方案二是引向器间距相等。
前一种方案调整麻烦，后一种方案调整简便，因此一般都采用等间距方案。
引向器间距一般在0.15-0.4波长范围内选择。
间距较大时，方向图主瓣较窄，输入阻抗的频率响应较平稳，但副瓣较大；间距选得小时，副瓣较低，抗干扰性能较好，但是增益和方向性差些。
若考虑前者，间距可取0.3波长；若考虑后者，间距可取小于0.2波长。
不管什么情况下，第一根引向器振子与有源振子之间的距离应取得更小一些，一般取（0.6-0.7）其他引向器间距。
二、反射器与有源振子的间距选择方案一反射器于有源振子之间的距离一般去0.15-0.23波长。
此间距主要影响八木天线的前后场强比和输入阻抗。
当间距在0.15-0.17波长时，前后比较高，但天线的输入阻抗小（约15-20欧）；当间距为0.2-0.23波长时，前后比较低，但天线输入阻抗大（约50-60欧），易与同轴电缆匹配。
三、引向器长度的选择方案一是各引向器等长度，约取0.38-0.44波长。
这种方案优点是加工和调整较为容易，但频带较窄。
方案二各引向器长度随序号增加有长到短渐变。
先取第一根引向器长度为0.46波长，以后的引向器长度则按2-3％的缩短系数递减。
这种方案的优点在于频带稍宽，但调试、加工麻烦。
实用中都采用第一种方案。
四、反射器长度的选择反射器长度一般选在0.5-0.55波长之间。
其长度不能短于设计最低频率相应的1/2波长。
五、无源振子半径的确定无源振子的半径是根据八木天线通频带要求来确定的。
通常振子半径选在1/（500-80）波长。
六、有源振子的结构和尺寸有源振子可选单根半波振子或折合振子，一般长度取0.475波长。
振子越粗，长度应短一些。
七、增益和主瓣宽度估算增益≈10*(天线长度)/波长。
主瓣宽度≈55* 平方根(天线波长/长度)材料的选用a. 频率在400MHz以下的振子选用φ8~12的铜管或铝管。
天线CAD设计(八木-宇田天线)
八木—宇田天线1.基本要求：工作频带2.4-2.5GHz，带内增益≥11.0dBi，VSWR≤2:1，考虑平衡—不平衡馈电问题。
总结设计思路和过程，给出具体的天线结构参数和仿真结果，如VSWR、方向图等。
2.设计分析八木天线设计参量主要包括：反射振子长度，有源振子长度，引向振子长度，反射阵子与有源振子间距，引向振子与有源振子间距，引向振子间距。
参看天线原理课本上经验公式，初步确定各项参数如下：反射振子长度：0.55*λ有源振子长度：0.47*λ引向振子长度：0.44*λ（各个引向振子等长）反射阵子与有源振子间距：0.2*λ引向振子与有源振子间距：0.16*λ引向振子1和2间距：0.25*λ引向振子2和3间距：0.35*λ引向振子3和4间距：0.32*λ引向振子4和5间距：0.33*λ引向振子5和6间距：0.42*λ引向振子6和7间距：0.43*λ即N=9的八木天线，将数据带入Matlab程序验证，结果如下从结果可以看出，增益为13.56dB满足设计要求。
故按照以上设计参数进行仿真。
3.建模仿真本次仿真采用FEKO软件进行，添加设计变量，画图建模，添加激励，最后给出计算场。
得到模型如下：运行仿真，增益结果如下图：可以看到增益约为11dB，不满足设计要求，故改变模型设置，由书中介绍了解到，增加振子元数可以有效提升增益，故做出如下改动：增加一个振子名为振子8，振子长度为0.44*λ，与前一振子间距为0.43*λ，得到效果图如下：进行仿真，得到结果如下：（1）增益：（2）驻波比：如图所示：增益为13.37dB，驻波比在谐振频率处为1.26，满足设计要求。
4.小结通过以上对八木天线的设计仿真，我发现八木天线的设计大多依赖经验公式，由于天线阵辐射电流计算复杂，故运用经验指标可以大大节省设计时间。
在第一次对模型进行仿真时，结果并不与Matlab计算结果完全相符，可见Matlab是一种趋于理想的算法，而在FEKO中则会考虑到更多诸如边界条件，振子材质等等因素，这点突出了理论与实践相结合的必要性。
八木天线的原理和制作
八木天線的原理和製作八木天线（YaGi Antenna）也叫引向天线或波导天线，因为八木秀次（YaGi）教授首先用详细的理论去解释了这种天线的工作原理，所以叫做八木天线，它是由HF，到VHF，UHF波段中最常用的方向性天线。
八木天线是由一个有源激励振子（Driver Element）和若干无源振子组成，所有振子都平行装制在同一平面上，其中心通常用一铅通（也可用非金属──木方）固定。
有源振子就是一个基本半波偶极天线（Dipole），商品八木天线──尤其是用在电视接收时，则多用折合式半段偶极天线做有源振子，好处是阻抗较高，匹配容易频率亦较宽阔，适合电视讯号的8MHz通频带。
但折合式振子在业余条件下，制作较难，而宽带带亦会引入较大噪音，因此常见的八木天线多用基本半波偶极型式的有源振子。
至于无源振子根据它的功能可以分为反射器（Reflector）和导向器（Director）两种。
通常反射器的长度比有源振子长4～5%，而导向器可以有多个，第1～4个导向器的长度通常比有源振子顺序递减2～5%。
由反射器至最前的一个导向器的距离叫做这个八木天线长度。
通常收发机的天线输出端，都只是接到八木天线的有源振子。
反射器和导向器通常与收发机没有任何电气连接，但在有源振子作用下，两者都会产生感应电压表，电流，其幅度各相位则与无源振子间的距离有关，亦和无源振子的长度有关。
因为当振子间的距离不同时，电源走过的途径距离也不同，就会形成不同的相位差。
当无源振子的长度不同时，呈现的阻抗也不同。
适当地安排反射器的长度，和它与有源振子的距离，便可使反射器和有源振子产生的电磁场在反射器后方相互抵消，而在有源振子前方上相加。
同样，适当地安排导向器的长度和它到有源振子的距离，可以使导向器和有源振子在主方向上产生的电磁场相加。
这样由有源振子幅射的电波，在加入反射器和导向器后，将沿着导各器的方向形成较强的电磁场，亦即单方向的幅射了。
导向器的长度相同，间距相等的八木天线称为均匀导向八木天线，特点是天线的主办窄，方向系数大，整个频带内增益均匀。
八木天线的原理和制作tm
八木天线的原理和制作八木天线（YaGiAntenna）也叫引向天线或波导天线，因为八木秀次（YaGi）教授首先用详细的理论去解释了这种天线的工作原理，所以叫做八木天线，它是由HF，到VHF，UHF波段中最常用的方向性天线。
八木天线是由一个有源激励振子（DriverElement）和若干无源振子组成，所有振子都平行装制在同一平面上，其中心通常用一铅通（也可用非金属──木方）固定。
有源振子就是一个基本半波偶极天线（Dipole），商品八木天线──尤其是用在电视接收时，则多用折合式半段偶极天线做有源振子，好处是阻抗较高，匹配容易频率亦较宽阔，适合电视讯号的8MHz通频带。
但折合式振子在业余条件下，制作较难，而宽带带亦会引入较大噪音，因此常见的八木天线多用基本半波偶极型式的有源振子。
至于无源振子根据它的功能可以分为反射器（Reflector）和导向器（Director）两种。
通常反射器的长度比有源振子长4～5%，而导向器可以有多个，第1～4个导向器的长度通常比有源振子顺序递减2～5%。
由反射器至最前的一个导向器的距离叫做这个八木天线长度。
通常收发机的天线输出端，都只是接到八木天线的有源振子。
反射器和导向器通常与收发机没有任何电气连接，但在有源振子作用下，两者都会产生感应电压表，电流，其幅度各相位则与无源振子间的距离有关，亦和无源振子的长度有关。
因为当振子间的距离不同时，电源走过的途径距离也不同，就会形成不同的相位差。
当无源振子的长度不同时，呈现的阻抗也不同。
适当地安排反射器的长度，和它与有源振子的距离，便可使反射器和有源振子产生的电磁场在反射器后方相互抵消，而在有源振子前方上相加。
同样，适当地安排导向器的长度和它到有源振子的距离，可以使导向器和有源振子在主方向上产生的电磁场相加。
这样由有源振子幅射的电波，在加入反射器和导向器后，将沿着导各器的方向形成较强的电磁场，亦即单方向的幅射了。
导向器的长度相同，间距相等的八木天线称为均匀导向八木天线，特点是天线的主办窄，方向系数大，整个频带内增益均匀。
八木天线分配器(八木天线堆叠)
八木天线分配器(双排定向天线制作)
介绍:
..........许多人在成功的制作完定向天线后, 其野心也越来越大, 因为既然一个数组的定向天线已经成功, 何不做做双排的定向天线呢? 没错! 我们就是要本着一颗庞大的野心, 朝着想要达到的目标前进, 这样我们的技术才会提升, 这也是业余无线电玩家的精神.
..........只要你完成了前一个单元的实验144MHZ 九节八木天线, 那你要制作一个双排定向天线, 绝不是一件难事. 只要你有了分配器, 想要做几排定向天线都没问题.
..........b如图所示, 两排定向天线合并, 中间一定要有一个分配器, 而两排定向天线的距离大约是天线本身主杆的80%~90%长, 而且分配器两端75欧姆的同轴电缆线要等长.
注意事项:
..........分配器两端的长度最好是奇数个电子上的四分之一波长, 当你算出物理上的四分之一波长天线长度(也就是第一单元所讲的四分之一波长的算法), 还要用此长度算出电子上的四分之一波长的长度, 来运用在75欧姆同轴电缆线的长度.
..........例如:天线频率144MHZ, 它的四分之一波长为0.5 公尺(物理上的), 而我使用的75欧姆同轴电缆线规格为RG-59, 而RG-59的速率因素为0.66(75欧姆同轴电缆线规格有很多种,其速率因素也不同, 请参考出厂规格说明), 所以我还要将刚刚算出的0.5 公尺再乘上0.66 , 所以求出在电子上的四分之一波长的长度为0.33公尺. 假设我所需要的电缆线从天线的供电点到T型接头的长度为1.98公尺, 这个长度刚好是6个电子的四分之一波长, 是个偶数, 而我们不要偶数倍, 我们要奇数倍, 所以我们把长度加到2.3公尺(这个长度是7个电子的四分之一波长), 让它成为奇数倍, 这样的效率才是最好的.。
调频广播八木天线设计
学号：0908421076本科毕业论文（设计）(2013届)调频广播八木天线设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程姓名许莹莹指导教师张忠祥胡英彪职称副教授高工调频广播八木天线设计摘要天线是一种用来发射或者接收电磁波的器件,其在现代通信系统中的作用不可或缺，用于远程调频广播接收的天线大部分采用八木天线。
本文根据调频广播的指标需求，主要围绕天线理论展开，完成八木天线的设计和测试。
本文的第一个部分表明了该课题研究的现实意义和发展现状，详细地介绍了天线的基本理论，包括天线的基本工作原理，天线的主要特性参数等；本文的第二个主要部分是八木天线的理论分析与设计仿真，设计出用于接收调频广播84.8MHz的八木天线。
在设计过程中探讨八木天线的设计方法，通过对相关需求天线的分析，运用HFSS实现天线的仿真和优化。
通过实物测试结果的对比，改进设计方案，优化输入阻抗、驻波比及带宽等特性参数，最终完成符合要求的八木天线设计。
关键词：八木天线调频广播HFSS 驻波比ABSTRACTAntenna is an antenna for transmitting or receiving electromagnetic device, and it plays an important role in present communication system. Especially, is most often used to receive the remote FM radio. Based on the target of FM radio and antenna theory, we complete the design and test of Yagi antenna.The first section shows that the significance of the research and the status of the development, and introduce in detail the basic theory of the antenna, including the basic principle, the main characteristic parameters and so on; The second main part of my work is the theory analysis of Yagi antenna and simulation design. Then, we design a Yagi antenna to receive FM 84.8. Yagi antenna design methods in the design process to explore, through the analysis of the relevant requirements antenna using HFSS simulation and optimization of antenna.Compare with the results of the physical test, improve the design method and optimize the input impedance, VSWR and bandwidth characteristic parameters. Finally complete to the design of Yagi antenna, meeting the requirementsKey word: Yagi antenna FM radio HFSS VSWR目录一绪论 (1)1.1研究背景及目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3 本文的内容安排 (2)二天线的基本理论 (3)2.1 天线的概述 (3)2.1.1 天线的功能及应用 (3)2.1.2 天线的分类 (4)2.1.3 天线的发展史 (4)2.2 基本元的辐射 (4)2.2.1电基本振子的辐射 (5)2.2.2 磁基本振子的辐射 (6)2.2.3 小环天线的辐射 (7)2.3 天线的基本原理和主要参数 (7)2.3.1 天线的工作原理 (7)2.3.2 天线的主要参数 (8)2.3.2天线其他技术指标 (11)2.4 结论 (12)三八木天线的分析与设计 ................................ 错误！未定义书签。
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。
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常见八木天线的设计
【摘要】介绍八木天线的基本设计原理，设计思路，各关键指标的确认。
满足初学者对八木天线设计知识的初步需求。
【关键词】八木天线基本特性；原理；设计
1.八木天线的基本特性
八木天线又称为引向天线或波渠天线，由一个有源振子与若干无源振子组成。
有源振子与馈线直接相连，引向器和反射器都是无源振子。
有源振子被馈电后在空问产生电磁波，通过耦合在无源振子上产生感应电流并发生辐射。
改变振子长度与问距时，无源振子上感应电流的幅度和相位也随着变化，适当的调整各振子的长度与间距，就可获得良好的方向图、阻抗等电气指标。
若无源振子与有源振子的问距小于λ/4，长度短于有源振子时，方向图指向无源振子一侧，相应的无源振子称为引向器，比有源振子长的无源振子称为反射器。
八木天线具有结构简单、馈电方便、制作简便等突出优点，广泛用于米波、分米波波段的通信、雷达、电视及其它无线电设备中。
八木天线缺点是调整较难，频段较窄，一般在5%以内。
2.八本天线的设计
根据给定的电气指标：增益、波瓣宽度、副瓣电平、前后辐射比、输入端驻波比以及工作带宽等设计天线时，设计任务是确定振子单元数目N，反射器、引向器、有源振子的尺寸和相对位置等，最后要验证是否满足规定的电气指标。
天线的指标在工作频带的低端容易达到，而在高端变化较快，因此设计频率通常选为高于中心频率。
天线的各部分对各项指标的影响程度不同，有时某些指标之问存在着矛盾，因此设计过程中要折衷处理。
2.1单元数目N的确定
振子数目N主要根据增益或方向性系数来确定。
由于八本天线的效率一般达90%以上，因此增益近似等于方向性系数。
八木天线是慢波结构的行波天线，因此它的增益可用行波天线公式计算，即G≈10L/λ。
根据增益要求先确定天线总长L/λ，然后利用引向器和反射器常用的间距确定N，或者由经验数据直接选择N。
图1的曲线是从大量的实测数据综合出来的，其中图1是天线增益G与N的关系曲线，由G确定N。
通常引向器的振子数目为6～12比较适宜，若再增加引向器数目对提高增益没有显著效果。
对于更高的增益要求，可使用八木天线阵列来实现。
通常认为单个八木天线总长取L≈（3～3.5）λ，甚至有时为了使天线结构紧凑，阵列中八木天线单元增益限制在10dB左右。
2.2引向器
引向器是八木天线的关键部分，对天线增益、后向辐射、输入阻抗等都有明显的影响。
确定N之后，引向器数目N-2亦确定了，再出L/λ便可求出问距d。
间距大一些较为有利，但当d>0.4λ后增益会下降。
一般取值范围为d=（0.15～0.4）λ。
d较大时，波瓣较窄，输入阻抗频率响应较平稳，但副瓣较大；d较小时，副瓣电平较低，抗干扰性能较强，而增益差一些。
因此，若照顾前者可取d≈0.3λ；强调后者可取d≤0.2λ。
不管哪种情况，第一个引向器振子与有源振子的间距d01应取小一点，一般为d01=（0.6～0.7）d，这时增益略有增加。
表1提供了选择间距的参考数据。
采用表中的数据，配合适当的振子长度，获得的天线增益与图1及图2所示的数据相差不超过ldB。
确定引向器振子长度有两种方案，第一种方案是采用等长度的无源振子，是实际常采用的方案，长度取镇范围为2ln=（0.38～0.44）λ，这种方案使加工和调整简便，但是频带较窄。
第二种方案是采用不等长度的引向器，先取第—个引向器长2l1=0.46λ其它振子长度随序号增加按2%-3%的缩短系数递减，这种方案组成的天线频带较宽，但加工和调整麻烦。
引向器振子的排列可以是等长度、等均匀分布，也可以是不等长度和不等问距的非均匀排列。
主要电性能：
f：824～960MHz G=9～12dBi HPBWH=57°～40°HPBWE=47°～35°VSWR≤1.5。
该产品采用不等直径部分折合振子作为有源振子，使有源折合振子的阻抗大于4：1，补偿了由于无缘振子使八木天线输入阻抗的减少，以达到宽带匹配。
采用λg/2U型管巴伦完成4：1阻抗变换及不平衡—平衡变换，具有结构简单、成本低的有点。
3.结束语
以上简单的介绍了八木天线的基本参数的设计方法，并实际举例一款天线的具体指标参数，希望能为相关人员提供帮助。
【参考文献】
[1]许海堤，傅光.一种八木天线的优化设计方法[J].现代电子技术，2013（22）.。