倾斜波束微带磁八木天线设计

八木天线的原理和制作概要八木天线（Yagi-Uda Antenna）是一种常用的定向性天线，广泛应用于无线通信、电视、无线电等领域。

八木天线以其简单的结构和高增益而受到青睐。

其工作原理是基于干涉和辐射。

八木天线的结构包括一个驱动元件（又称为激励器）和若干个反射元件和辐射元件组成。

驱动元件一般为一个有源的振荡天线，如偶极子，通过振荡产生的电磁波激发其他元件。

反射元件位于驱动元件的后方，起到集中反射电磁波的作用。

辐射元件则位于驱动元件的前方，起到扩散辐射电磁波的作用。

通过这样的结构，八木天线能够提高天线的增益，增强信号的传输方向性。

八木天线的反射元件由若干个均匀定位的平行的金属棒组成，其长度与驱动元件的工作频率有关。

反射元件比驱动元件短约1/4波长，从而实现相位差。

当反射元件上的电流被激发时，它们会发出电磁波，将电磁波聚焦到驱动元件的边缘，因此可以抑制边缘辐射。

这种电磁波的相干性与反射元件的长度、数量等因素有关。

辐射元件由若干个均匀定位的平行金属棒组成，其长度比驱动元件短约1/2波长。

辐射元件的长度和距离驱动元件的距离也会影响天线的增益和方向性。

当激励器产生的电磁波通过驱动元件传入辐射元件时，电磁波在辐射元件上会产生类似干涉的效应，增加电磁波辐射的方向性，以及进一步增强电磁波的辐射功率。

制作八木天线的步骤如下：1.根据要接收或发射的信号频率计算波长，根据波长确定驱动元件、反射元件和辐射元件的长度。

2.准备天线材料，一般为厚度适中、导电性能良好的金属棒，如铝棒。

3.构建驱动元件，可选择一根合适长度的金属棒作为驱动元件，在其一端连接激励器。

4.构建反射元件，根据计算得到的长度要求，制作若干个金属棒，间隔适当，一端与驱动元件连接。

5.构建辐射元件，根据计算得到的长度要求，制作若干个金属棒，与驱动元件的另一端连接。

6.连接和固定天线元件，确保元件之间的相对位置和长度精确。

使用导线连接驱动元件和激励器。

7.进行天线的测试和调整，根据实际效果来优化天线的性能。

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。

八木微带天线的设计与研究作者：田辉, 王杰来源：《现代电子技术》2010年第15期摘要:对八木微带天线进行了研究。

仿真设计一种宽带宽波束圆极化八木微带天线,在中心频率上实现了波束由侧射向端射偏转26°,频率带宽达800 MHz,0 dB主波束宽度为110°;采用Wilkinson微带功分器产生两路幅度相等相位相差90°信号对天线进行馈电,实现了圆极化。

同时研究了在设计天线中参数对于八木微带天线主波束偏转角度的影响,得出了偏转角度随各参数变化的一般规律。

关键词:八木微带; 圆极化; 宽波束; 波束偏转中图分类号:TN82文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)15-0033-04Design and Analysis of Microstrip Yagi AntennaTIAN Hui, WANG Jie(Beijing Institute of Remote Sensing Equipment, Beijing 100854, China)Abstract: The microstrip Yagi antennan is studied. The simulation design of a wide-band wide-beam circular polarization microstrip Yagi antenna is implemented, which realizes 26° beam deflexion from side-fire to end- frequency bandwidth and 110° main beam bandwidth at 0 dB. The antenna is fed by two signals which have the same maximum available gain but 90° phase difference produced by Wilkinson microstrip power splitter, and realize the circular polarization. The influence of the parameter variation on the beam deflexion of the microstrip Yagi antenna in the antenna design is analyzed. The normal law of the variation of the deflection angle with the parameters is obtained.Keywords: microstrip Yagi antenna; circular polarization; wide beam; beam deflexion0 引言八木天线是一种典型的定向天线,通过调整八木天线的振子长度、数量以及振子间距离可以很容易改变天线的各性能参数。

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。