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八木天線(引向天線)

2014/5/5 16:22:19      點(diǎn)擊:

    八木天線(xiàn)的結構如圖所示,由有(yǒu)源振子、反射器和引向器組成。斜支杆、直杆和橫杆可以選金屬材料也可以選用非金屬材料,一般選用鋁材。 為了(le)更好的抑(yì)製後(hòu)瓣,有時將反射器製成(chéng)王字形,位(wèi)於同一垂直麵上(shàng),也可(kě)以製成角形如(rú)圖。反射器振子間的間距一般為(wéi)λ/8~λ/20,引向器振子間的間距有兩種:一種為等間距,通過改變各振子間的長短來獲得(dé)最佳匹配(pèi);另一種為(wéi)等長度,通過改(gǎi)變各振子間的距離來獲得最佳匹配。

 

 

天線原理
有(yǒu)源振子(zǐ)是關鍵的一個單(dān)元。有兩種常見形態:折合振子與直振子。直(zhí)振子其實就是二分之一波長偶極振(zhèn)子,折合振子(zǐ)是其(qí)變形。有(yǒu)源振(zhèn)子與饋(kuì)線相接的地方必需與主梁保持良好的絕緣,而折合振子中點仍與(yǔ)大梁相通。
仿(fǎng)製(zhì)一副天線,但總還需要進行適當的調整。調什麽?為什麽要調?這就需要我們去了解所做天線的(de)原理。
天線的(de)一(yī)個重要特征,那就是(shì)“輸入阻抗”。在諧振狀態,天線如同一(yī)隻電阻接(jiē)在饋線(xiàn)端。常用饋(kuì)線阻抗為50Ω,如果天線(xiàn)輸入阻抗也是50Ω,那(nà)就達到了“匹配”,電台輸出的信號就能全部從(cóng)天線上發射出去;如果不“匹配”,一部分功(gōng)率就會(huì)反射回電台的功放電路。
二分之(zhī)一波長(zhǎng)偶極天線的輸入阻抗(kàng)約為(wéi)67Ω,二(èr)分之一波長折合振子的輸入阻抗(kàng)則高於前者4倍。當加了引向器、反射器(qì)後,阻抗關係就變(biàn)得複雜起來了。總的來說八木比僅有基本振子的阻抗要低(dī)很多(duō),且八木各單元間距大則阻抗高,反之阻抗變低(dī),同時天線效率降低。有資料介紹,引向器(qì)與主振子間距0.15波長時阻抗最低,0.2-0.25時阻抗高,效率(lǜ)提(tí)高。這時阻(zǔ)抗的變化範圍約在5-20Ω間。
經典的(de)折合振子八木天(tiān)線的特性阻抗約為300Ω,(振子間距約四分之一波長)如常見的電視接(jiē)收天線。折合振子折合的間距狹窄時、或二分之一波長的“長邊”直徑大於(yú)那兩個(gè)約四分(fèn)之一波長的“短邊”的直徑時,其輸入阻抗較高。

 

 

傳(chuán)輸
我們的通信(xìn)機輸出都是按50Ω設計的(de),配50Ω電纜(lǎn)作饋線。八木天線怎樣(yàng)才能與饋線達到阻抗匹配?顯然不能不考慮這個問題。於是就有了各種各樣的匹配方法。短波波段八木常用(yòng)的(de)“發夾(jiá)式”匹配,是在饋電處並接一段U型導體,它起著一個電感器的作用,和(hé)天線本身的電容形成並(bìng)聯諧振從而提(tí)高了天線阻抗;還有經典的“伽瑪”匹配、著名(míng)的HB9CV天(tiān)線(xiàn)等等。最(zuì)簡單的做法是把靠近天線饋電處的饋線繞(rào)成一個約六、七圈直徑約15厘米的線圈掛在那裏,我想這與發(fā)夾匹配的原理應該是一樣的吧。
還(hái)有一個(gè)問題要注意:八木天(tiān)線是“平衡輸出”,它(tā)的兩個饋電點對“地”呈現相同(tóng)的特性,但通常的收發信機天線端口卻(què)是“不平衡”的,芯線是熱端,外導體接地。雖然我們也可以視而不見地將饋線芯線隨意接在天線兩個饋(kuì)電點之一上,另(lìng)一(yī)點接饋線(xiàn)的外導體層,但是,這將破壞天線原有的方向特(tè)性(xìng),而且在饋線上(shàng)也會產生不必要的(de)發射。一副好的八木,應該有(yǒu)“平衡-不平衡”轉換。

 

 


 

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