最新八木天线知识讲解.ppt

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1、八木天线八木天线（Yagi-UdaAntenna）1、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郎两人发明了这种天线，被称为“八木宇田天线”，简称“八木天线”，在二次世界大战中陆续推广使用。优点：增益高、方向性强、结构简单，牢固，成本低缺点：工作频带窄应用：广泛应用在无线电测向和长距离无线电通信图(1)八木天线实物图八木天线（Yagi-UdaAntenna）2、八木天线的原理2.1结构有源振子、引向器、反射器2.2主振子半波偶极子、半波折合偶极子2.3引相器长度略小于λ/4，呈电容性2.4反射器图(2)八木天线的结

2、构长度略小于λ/4，呈电感性反射器起着消除天线方向图后瓣的作用,反射器和引向器都具增强天线前方灵敏度的作用八木天线（Yagi-UdaAntenna）2.5尺寸设计长度:(0.41~0.46)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-UdaAntenna）图(3)八木天线辐射方向图图(4)八木天线辐射动态演示八木天线（Yagi-UdaAntenna）3、八木天线的电参数（1）方向系数LaDk,GDD1L为引向天线的轴长ak为比例系数（可查曲线）1

3、（2）波瓣宽度23dB55La随着L的增大，2逐渐减小，但减小的趋势a3db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-UdaAntenna）（3）输入阻抗阻抗值下降73(15~20)无源振子对有源振很难与同轴电缆匹配，需提子的输入阻抗将有高有源振子的输入电阻影响，两个方面频带变窄（不超过５％）v由于调频广播自身抗干扰性强、音质动听加之节目源日益丰富，已成为广大广播爱好者收听的首选，不过限于VHF频段电磁波的视距传输特性，调频广播节目的发射覆盖半径较小，为充分改善远距

4、离收听效果，有必要给心爱的收音机配上性能更优异的八木接收天线。八木天线是一款应用十分广泛的经典定向天线，全称"八木/宇田天线"，英文名为YAGI，由上世纪二十年代日本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。v相对于基本的半波对称振子或折合振子天线，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

5、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于无源振子，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。v原理简述FM接收八木天线定向工作的原理，可依据电磁学理论进行详尽的数学推导，但是比较繁琐复杂，普通读者也不易理解，这里只做定性的简单分析：我们知道，与天线电气指标密切相关的是波长λ，长度略长于λ/4整数倍的导线呈电感性，长度略短于

6、λ/4整数倍的导线呈电容性。由于主振子L采用长约λ/2的半波对称振子或半波折合振子，在中心频点工作时处于谐振状态，阻抗呈现为纯电阻，而反射器A比主振子略长，呈现感性，假设两者间距a为λ/4，接收信号时从天线前方某点过来的电磁波将先到达主振子，并产生感应电动势ε1和感应电流I1，再经λ/4的距离后电磁波方到达反射器，产生感应电动势ε2和感应电流I2，因空间上相差λ/4的路程，故ε2比ε1滞后90°，又因反射器呈感性I2比ε2滞后90°，所以I2比ε1滞后180°，反射器感应电流I2产生辐射到达主振子形成的磁场H2又比I2滞后90°，根

7、据电磁感应定律H2在主振子上产生的感应电动势ε1'比H2滞后90°，也就是ε1'比ε1滞后360°，即反射器在主振子产生的感应电动势ε1'与电磁信号源直接产生的感应电动势ε1是同相的，天线输出电压为两者之和。天线几何尺寸的考虑v对于设计制作一副接收天线，我们总希望它能够有较高的效率和增益，足够的带宽，以及较强的信号选择和抗干扰能力，同时与馈线阻抗尽量匹配，竭力降低驻波比和减小信号损耗。然而天线的各项几何参数对其电气性能都有影响，并且往往彼此矛盾、相互牵制，设计调整时不能顾此失彼，要结合实际的用途综合考虑，分清主次，必要时还得牺牲一些

8、次要的性能指标。由于八木天线的增益与轴向长度(从反射器到最末引向器的距离)、单元数目、振子长度及间距密切相关，轴向越长，单元数实际也就是引向器越多，方向越尖锐，增益越高，作用距离越远，但超过四个引向器后，改善效果就不太明显了，而体积、