八木天线的设计方案.docx

八

线设计

线

设计

方

案

指导教师：

单位 ：长沙航空职业技术学院

组员分工〔见表一〕：

表一

丁汤

邵

杨

谢

方

徐

姓名

亚

汝

宇

益

益莉

京

仁

昉

飞

维

学号

09 07

39

20

30

36

06

任务 技

术

技

天线

天线

参

数

术

制作

调试

设

计

文

与

档

布局

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，比方〔对讲机、无线路由器、手机等〕，所以把握天线的学问，对以后做别的无线产品开发打下了很好根底，本次制作八木天线可以把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格外重要，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波段应用格外广泛，它全称为“八木／宇田天线”，英文名YAGI，是由上世纪二十年月日本东北帝国大学的电机工程学教授八木秀次，在与他的学生宇田太郎争论短波束时制造的。相对于根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，并且构造简洁、材料易得、价格低廉、挡风面小、轻松结实、架设便利。通常八木天线由一个鼓励振子〔也称主振子〕、一个反射振子〔又称反射器〕和假设干个引向振子〔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，构造如图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，全部振子均处于同一个平面内，并依据肯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，把握八木天线的原理和安装是格外必要的。

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：

本系统自办节目承受DVD播放或摄像机录制节目播放等方式。

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。

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50Ω，假设天线输入阻抗也是50Ω，那就到达了“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肯定要留意阻抗匹配的问题。

二分之一波长偶极天线的输入阻抗约为67Ω，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，阻抗关系就变得简单起来了，总的来说八木比仅有根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5-20Ω间。

经典的折合振子八木天线的特性阻抗约为300Ω，〔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。

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，它与天线的构造级接收的频道有关，依据系统设计要求因此半曲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。

依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〕＝??1??2?＝692mm〔中心频率为433.6MHz〕

天线增益

假设要求接收1～2频道电视节目，期望天线增益G不低于8dB。

依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一样，而在VHF频段，五单元天线比十单元天线简洁架设，因此，需要VHF频段的高增益天线时，可用五单元天线，因此本系统承受的事五单元天线(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。

依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。先依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