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。 b. 频率在400MHz以上的振子选用φ3~6的铜管或铝管。 C.天线横杆和支架可选用金属管或其他材料。
制作方法
a. 馈电振子选用φ8~12mm铜管或铝管的可以采用热加工方法按设计的形状和尺寸把金属管内装满比较细的干沙子(注意要装实),加热后弯制成型,然后将沙子倒出既可,馈电振子选用φ3~6mm铜管或铝管的可以采用冷加工方法按设计的形状和尺寸用弯管器弯制成型。
b. 反射振子和引向振子分别焊接在天线横杆上,也可用螺丝钉固定,(注意所有振子一定要在一个平面上和天线横杆垂直,馈电振子要和天线横杆绝缘)
安装和注意事项:
反射器长度为最低频道波长的0.5-0.55倍,振子长度为最低和最高频道波长的均方根的23.75%。1、2、3引向器长度为最高频道波长的0.42倍,4、5引向器长度为最高频道波长的0.15~0.25倍。反射器与振子间距为:0.2倍的最低和最高频道波长的均方根。振子宽度为(0.15-.002)最低和最高频道波长的均方根.。引向器与振子间距为0.24倍的最高频道波长。各引向器的间距为:0.35倍的最高频道波长。振子接口宽度为:4~5cm。以上频道波长单位是cm,例如3频道465cm、10频道145cm。 10频道:
反射器长度为83.05cm,振子长度为70.3cm。1、2、3引向器长度为60.9cm。反射器与振子间距为:29.6cm。振子宽度为22.2cm。引向器与振子间距为34.8cm。各引向器的间距为:50.75cm。振子接口宽度为:4~5cm。
a.支架的安装一定要稳固抗风,同时要注意防雷电,如果支架是金属管的可在金属管上直接安装一个比天线高1.5m的金属杆,做避雷针,注意支架必须接地可靠。
b.用于接收电视信号,振子和地面平行安装。用于接收调频广播信号或用于业余电台的发射和接收时振子和地面要垂直安装。
模拟设计
制作工具
1.钳子、斜口钳、硬木板、尺子(最好用游标卡尺)、沙纸(打磨用) 2.烙铁
工程材料清单
序号 1 规格 6平方 型号 φ3~6 数量 1 单价 7元 合计 7元 备注 1米 2 3 4
PPR管 SMA接头 .50欧馈线 3cm SMA .50欧 1 1 1 6元 5元 12元 3元 5元 12元 0.5米 1个 1米
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