作业九双位方程求八木天线

八木五单元FM天线的制作发表日期：2003年12月21日出处：调频发烧作者：甘铭晓【编辑录入：飞奔】天线是接收机捕捉信号的工具,用于远程调频广播接收的天线大部分采用八木(YAGI)天线,八木天线的单元数接影响了接收范围,单元数越多,则方向越尖锐,增益越高,直距离越远.中国的调频广播频段为87.5-108MHZ,而电视五频道的中心频率为88MHZ,所以五频道天线基本适合于远程调频广播接收.爱好者可购五频道电视天线代用,要求高的爱好者可将五频道电视天线稍加改后用.我建议用五单元的好,它具有较高的增益,且体积不大.普通的五频道五单元八木天线才十多元,购后改动最合算.以下我介绍我使用天线的一些处理方法:1.天线的匹配问题,一般天线的输出为300欧,而电缆多为75欧,阻抗不同就得进行匹配,否则高频信号是很难传输的.天线匹配器多为变压器式和U型半波环式,变压器式匹配器制作较复杂,线和磁环的选取直接影响匹配系数.而U型半波环式只需一段75欧的电缆就可以了.我应用时觉得U型半波环式好些.2.天线的调试问题,安装好天线后并不是就有立杆见影的效果,需进行调试后才有不可思义的效果.首先要确定要接收电台的方向(因为天线为定向天线),将天线引子的方向对准电台方向.用接收机试收电台,然后找相应方向的一个最弱的信号调节天线的高度,找一个信号最强的位置后将天线定住.3.使用天线放大器应注意的问题,目前市场上的天线放大器多为两个9018组合的,由于9018的工作噪声较大,要"发烧"最好将9018改用C3358或C3355低噪管.若使用放大器时在多个频点上出现不明的数码声(音频脉冲)干扰其它电台的信号,这是传呼发射台的谐波再生造成的,是由于天线放大器的滤波器问题,最好在输入端加一个BPF(88-108MHZ滤波器),可从旧的调频收音机上拆(形状如电视6.5MHZ滤波器).亦可在第一级放大器的耦合电容前对地加一个5-45P的电容.4.天线与电缆的接头应注意防锈,天线一般架设在天台,日晒风吹后天线接口很易生锈,这样会影响信号的传输和天线的匹配,使接收效果变差.若有天线放大器的天线极易使放大器自激,最好在天线安装时将接口涂上防锈漆.5.电缆安装时尽量拉直不要卷在一起,引入屋后最好在刚入屋处安个插座,打雷时可很快拔下.6.天线架设时应注意防雷,高层建筑一般都有避雷针,避雷范围是以针尖为原点与针成45度角的伞形空间,天线应在此空间内才安全.7.天线的保养,由于天线受风吹,日晒,雨淋后很快会被氧化,有时间可一年将天线洗一次,我是一年换一付天线的.电缆的所有接口一样要用95%的酒精清洗.8.天线的反射器,振子和引向器不能和支架导通,要用塑料隔开!9.大部分收音头是300欧输入的,可以将收音头里的300-75欧的匹配器断开成75欧接口.一个调频接收系统并不是有了好天线,高级电缆就有很好的接收效果.而是要在天线,电缆和接收机相互配合下才可能的.就如我们音响发烧一样,音源,功放,线材,音箱相互搭配好才有好的效果一样.我们选择接收机时应注意,目前市场上的很多收音机都不适宜进行远程调频接收,普通的微型收音机主要是设计为了能收本地和邻近电台,它在调谐的工艺上花较少的工夫,邻频处理不好,它主要花在外形设计上.普通的收音头我认为手调的要比数调的好,目前国产的普通数调收音头主要设计在它的功能上,而不是求它的高灵敏度,手调收音机是我国民族工业的成熟产品,显然普通手调收音头比数调的好.但一些国产的数调机还是不错的,已可和一些进口产品比美了.在我的使用中发现汽车调频接收机相当好,不论是手调的还是数调的,它的灵敏度和邻频处理都很好,中强度信号在0.2MHZ完全可分离,主要它是用了一体化调谐器,一体调谐器不象普通调谐一样与中放和立体声解调设计在同一块板上,而是由专业厂家另外生产的,它不论工艺还是技术都是较好的.使用WALKMEN时,我认为手调的比数调的好,比如松下,爱华,索尼的收音功能都是很出色的.。

八木天线的原理和自制教程分享作为电磁换能元件，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。

八木天线由一个有源振子（一般用折合振子）、一个无源反射器和若干个无源引向器平行排列而成的端射式天线。

在二十世纪20年代，由日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发明了这种天线，被称为“八木宇田天线”，简称“八木天线”。

本文首先介绍了八木天线的原理，其次阐述了自制八木天线的过程，具体的跟随小编一起来了解一下吧。

八木天线的原理八木天线定向工作的原理，可依据电磁学理论进行详尽地数学推导，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，以接收状态为例，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。

同理可推导出，对天线后方某点来的信号，反射器在主振子产生的感应电动势与信号直接产生的感应电动势是反相的，起到了抵消输出的作用。

八木天线参数计算方法
八木天线是一种常用于无线通信系统的天线，其特点是具有较宽的频率范围和
较高的增益。

对于设计和优化八木天线，准确计算和确定其参数非常重要。

以下是八木天线参数计算的基本方法。

1. 八木天线的长度计算：八木天线的长度直接影响其工作频率。

根据所需工作
频率，可以使用公式L = λ/2 来计算八木天线的长度，其中 L 为八木天线的长度，
λ 为工作频率的波长。

2. 八木天线的元件排列：八木天线通常由主驱动器和辅助反射器组成。

主驱动
器的长度通常为1/2波长，而辅助反射器的长度为1/4波长。

主驱动器和辅助反射
器之间的距离也需要根据频率来确定。

3. 八木天线的驱动器设计：驱动器是八木天线的核心元件，其设计包括驱动器
的形状和驱动器到辅助反射器的连接方式。

常见的驱动器形状包括V形和半弯曲形，其选择取决于所需的波束宽度和频率响应。

4. 八木天线的辐射特性计算：辐射特性是评估八木天线性能的重要指标之一。

可以使用天线模拟软件进行计算和分析，以得到天线的辐射图案、增益和波束宽度等参数。

5. 八木天线的阻抗匹配计算：阻抗匹配是确保八木天线与传输线之间的能量传
输最大化的关键。

可以通过调整驱动器的长度和形状，以及使用阻抗匹配网络来实现阻抗匹配。

请记住，八木天线参数计算方法可以因具体应用而异，上述方法仅为基本指导。

在实际应用中，根据具体的需求和系统要求，可能需要进行更详细和精确的计算和优化。

最好的方法是参考相关文献和专业资源，或者咨询专业工程师以获取更准确和有效的参数计算方法。

⼋⽊天线的制作⽅法⼋⽊天线的制作⽅法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置在同⼀平⾯上，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电压波节点，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　００１０ dB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(我遇到数学推导就觉得头昏脑涨)，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⼊图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。

电波与天线课程设计系部：电子通信工程系专业：通信技术班级：通技092姓名：余坤朋学号：091415207时间：2011年12月30日河南机电高等专科学校八木天线的制作设计时间：2011年12月26日—2011年12月30日八木天线简介：八木天线也叫引向天线或波导天线，因为他是由日本的八木秀次教授首先用详细的理论去解释了这种天线的工作原理，所以叫做八木天线，它是由HF，到VHF，UHF波段中最常用的方向性天线。

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置在同一平面上，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电压波节点，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。

八木天线的增益高于垂直天线及偶极天线。

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。

虽然八木天线的数学计算复杂，但是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八木天线。

一、确定振子数目N振子数目可根据天线的主瓣宽度或天线的增益算出，若选择前者，则可查阅相关资料，由八木天线参数关系图可的振子数目N，若选择后者，则可谓根据八木天线增益表，查表得出，由于设计题目已经给出此次设计的单元数为5，经查表正好与八木天线增益表所得振子数目相等，所以此处振子数目为5。

二、引向器的间距、反射器与有源振子的间距选择引向器间距的选择有两种方案：一种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；另一种是引向器间距相等。

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。

八木天线的工作原理八木天线是一种常见的射频天线，被广泛应用于无线通信系统中。

它是由两个共面的反射器和一个位于反射器焦点处的驻波器构成。

八木天线的工作原理基于电磁波的反射和干涉现象。

我们来了解一下八木天线的结构。

八木天线由两个平行的金属板组成，它们之间的距离通常为波长的四分之一。

这两个反射器的作用是将来自发射源的电磁波反射到驻波器上，并增强驻波器辐射的信号强度。

驻波器是八木天线的关键部分，它位于两个反射器的焦点处。

驻波器上的电磁波会被反射器反射并聚焦到一个点上，从而形成较强的电磁波辐射。

八木天线的工作原理可以用以下步骤来描述。

第一步是信号的接收或发射。

当八木天线被用作接收器时，它会接收到来自外部的电磁波信号。

这些信号会被驻波器接收并通过反射器反射到驻波器焦点处，然后通过天线端口输出到接收设备。

当八木天线被用作发射器时，电信号会通过天线端口输入到驻波器，然后被驻波器辐射出去，经过反射器的反射，最终形成一个辐射强度较高的电磁波。

第二步是信号的增强。

八木天线的两个反射器起到了聚焦信号的作用。

当电磁波信号到达反射器时，它们会被反射器反射，并聚焦到驻波器焦点处。

由于反射器的几何形状和相对位置的合理设计，驻波器焦点处的信号强度会得到增强。

第三步是信号的指向性。

八木天线的结构决定了它具有很好的指向性。

由于反射器的存在，来自非焦点方向的信号会被反射器反射并聚焦到驻波器焦点处，而来自其他方向的信号则会受到反射器的遮挡而减弱。

因此，八木天线可以将辐射能量主要集中在某个特定方向上，提高信号的传输距离和接收灵敏度。

总结一下，八木天线的工作原理是利用反射和干涉的原理，通过两个反射器将信号聚焦到驻波器焦点处，从而增强信号的强度，并具有较好的指向性。

八木天线由于其结构简单、性能优良，在无线通信系统中得到了广泛的应用。

希望通过本文的介绍，读者对八木天线的工作原理有了更清晰的了解。

矩量法分析八木天线如何用基于hallen方程的MoM分析八木天线,clearlamda=1;a=0.0025;me=8.85e-12;mu=4*pi*(1e-7); arg=2*pi*(3e8)/lamda; k=2*pi/lamda;L1=0.499*lamda;%为什么取0.499而不是0.5 L2=0.460*lamda;L3=0.419*lamda; d=0.20*lamda;N1=59;N2=59;N3=59;dL1=L1/(N1+1);dL2=L2/(N2+1);dL3=L3/(N3+1);lz1=-L1/2:dL1:L1/2; lzm1=lz1(2:N1+1); lz2=-L2/2:dL2:L2/2;lzm2=lz2(2:N2+1); lz3=-L3/2:dL3:L3/2; lzm3=lz3(2:N3+1); M=N1+N2+N3;for km=1:Mif km<=N1A(km).y=-d;A(km).z=lzm1(km);elseif (km<=N1+N2)&(km>N1)A(km).y=0;A(km).z=lzm2(km-N1); elseA(km).y=d;A(km).z=lzm3(km-N1-N2); endendfor m=1:Mif m<=N1flagm=1;Vim=0;hm.y=-d;hm.z=L1/2;elseif m<=N1+N2flagm=2;Vim=1;hm.y=0;hm.z=L2/2;elseflagm=3;Vim=0;hm.y=d;hm.z=L3/2;endfor n=1:Mif n<=N1flagn=1;dL=dL1;elseif n<=N1+N2flagn=2;dL=dL2;elseflagn=3;dL=dL3;endif m==nRhmn=sqrt((hm.z-A(n).z)^2+a^2);Fmn=(1/(2*pi))*log(dL/a)-j*k*dL/(4*pi);Fhmn=exp(-j*k*Rhmn)/(4*pi*Rhmn)*dL;elseif flagm==flagnRhmn=sqrt((hm.z-A(n).z)^2+a^2);Rmn=sqrt((A(m).z-A(n).z)^2+a^2);elseRhmn=sqrt((hm.y-A(n).y)^2+(hm.z-A(n).z)^2); Rmn=sqrt((A(m).y-A(n).y)^2+(A(m).z-A(n).z)^2); endFhmn=exp(-j*k*Rhmn)/(4*pi*Rhmn)*dL;Fmn=exp(-j*k*Rmn)/(4*pi*Rmn)*dL;endZ(m,n)=cos(k*hm.z)*Fmn-cos(k*A(m).z)*Fhmn;endV(m,1)=j*Vim*sin(k*(hm.z-abs(A(m).z)))/(2*120*pi); endI=linsolve(Z,V);figure(1)plot(abs(I),'m:','linewidth',2)fedp=N1+(N2+1)/2;Zin=1/I(fedp)grid ontheta=0:pi/100:2*pi;%画E面方向图pha=pi/2;for m=1:length(theta)F(m)=0;for n=1:Mif n<=N1dL=dL1;elseif n>N1&n<=N1+N2dL=dL2;elsedL=dL3;endF(m)=F(m)+I(n)*exp(j*k*(A(n).y*sin(theta(m))*sin(pha)+A(n).z*cos(the ta(m))))*dL*(-sin(theta(m)));endendF=abs(F);F1=F/max(F);figure(2)polar(theta,F1,'mo') FBR=20*log10(F(51)/F(151));theta=pi/2;%画H面方向图pha=0:pi/100:2*pi;for m=1:length(pha)F11(m)=0;for n=1:Mif n<=N1dL=dL1;elseif n>N1&n<=N1+N2dL=dL2;elsedL=dL3;endF11(m)=F11(m)+I(n)*exp(j*k*(A(n).y*sin(theta)*sin(pha(m))+A(n).z*cos (theta)))*dL*(-sin(theta));endendF21=abs(F11);%方向图函数F21=F21/max(F21);%归一化方向图函数figure(3)polar(pha,F21,'mo');Rin=real(Zin);G=(1/(480*pi^2))*arg^2*mu^2*max(F)^2/(Rin*abs(I(fedp))^2);T=(Zin-50)/(Zin+50); SWR=(1+abs(T))/(1-abs(T)); 谢谢哦~~我已经知道了。

八木天线制作方法简介八木天线是一种常见的定向天线，具有高增益和较低的副瓣。

它由两个主要元素构成：驱动器和反射器。

八木天线常用于无线通信、电视接收和雷达系统等应用中。

本文将介绍八木天线的制作方法，帮助您自己制作一台八木天线。

材料制作八木天线所需的材料如下：1.驱动器：一根直径为5mm的铜线2.反射器：一张高质量的铝箔3.绝缘支架：一根长约30cm的塑料或木材支架4.小型电缆：用于连接驱动器和接收器的传输信号线制作步骤步骤 1：准备工作在开始制作八木天线之前，确保您已经准备好所需的材料，并清理工作区以确保安全和有效的制作过程。

步骤 2：制作驱动器1.首先，将5mm直径的铜线剪成约30cm的长度。

2.使用钳子弯曲铜线，制作一个类似“V”形的形状。

3.将驱动器的两端留出一些额外的长度，以便将来连接电缆。

步骤 3：制作反射器1.将高质量的铝箔切割成一个矩形形状，长约40cm，宽约20cm。

2.弯曲铝箔，使其形成一个类似于驱动器的“V”形状。

3.将反射器的两端折叠成锐角，以增加天线的增益。

步骤 4：安装驱动器和反射器1.将驱动器固定在绝缘支架的中间位置。

2.使用胶带或螺丝将反射器固定在驱动器的两侧。

步骤 5：连接电缆1.将一端的小型电缆连接到驱动器的一端。

2.将另一端的小型电缆连接到无线接收器或电视机上。

步骤 6：检查和调整1.使用天线分析仪或频谱分析仪等工具，检查天线的工作频率范围和增益。

2.如果需要调整天线的频率范围或增益，可以略微调整驱动器和反射器的形状。

维护和注意事项•定期检查八木天线的连接部分，确保连接牢固。

•避免在潮湿或恶劣的天气条件下使用八木天线，以防止损坏。

•如果发现八木天线的工作范围或效果变差，可以检查连接或重新调整天线。

结论通过上述制作步骤，您可以自己制作一台八木天线。

请记住，在制作过程中保持仔细和耐心，并遵循安全操作规程。

自制的八木天线可以提供较高的增益和性能，为您的通信和接收需要提供更好的体验。

八木天线，据介绍是日本人宇田所创，八木仅做了介绍。

英文叫”Yagi“，也叫寄生天线，引向天线。

一般由一根反射元，一根激励元（发射体）和多根引向元组成。

由于八木天线具有很好的方向性，增益也比较高。

用它来测向、远距离通信效果特别好，不仅被专业通讯电台广泛使用，也受到我们业余无线电通讯爱好者的欢迎。

有关它的工作原理和计算公式可以在不少书刊和网站上找到，在次不再赘述。

这里主要介绍我们爱好者如何来自制430八木天线。

那年，我们有位朋友得到了一副从境外带来的成品五单元430八木天线，凡是见到的人都感到相见恨晚、爱不释手！于是，一位DIY能力比较强的朋友发挥自己的特长，借去精心仿制了一副。

这样这种八木天线就在我们中间传开来了。

当然，可能有的朋友觉得在今天的条件下DIY的天线比较“土”，完全可以去买成品，没有必要去DIY。

但是，要知道DIY是我们HAM的一个传统，是一个开发自己的智慧、提高心灵手巧水平和创新能力的过程，真所谓“其乐无穷”，我们有不少HAM都乐此不疲。

DIY不仅要求达到效果相仿，而且，还要求制作简便，充分利用手边可替代的物品，讲求费用低廉。

我自制的430八木天线是在其他朋友的基础上又有自己的发挥，就有价廉物美的效果。

〔图1就是自制的430八木天线〕【图1】从左边起1—3根（3根铜梗）为引向元，记作A、B、C；第4根（即环型体）为激励元（发射体），记作D；第5根为反射元，记作E。

具体尺寸：A=30.2cm B=31cm C=31.8cm D（环型两端中心）=32cm E=34.5cm各单元之间的间距：A—B：13.5cm B—C：14.3cm C—D（环型不开口的一边）：8.7cmD（环型不开口的一边）—E：7.5cmD发射元环型间距:2cm 环型开口处间距:1cm【图 2】【图 3】【图 4】所用材料:1．支架：我用的是铝合金工字型窗帘轨道,约55cm长。

也可用其他材料。

一般五金装潢商店有售。

（见图2）这种材料价格便宜，容易搞到，制作时钻孔打洞也方便。

八木—宇田天线1.基本要求：工作频带2.4-2.5GHz，带内增益≥11.0dBi，VSWR≤2:1，考虑平衡—不平衡馈电问题。

总结设计思路和过程，给出具体的天线结构参数和仿真结果，如VSWR、方向图等。

2.设计分析八木天线设计参量主要包括：反射振子长度，有源振子长度，引向振子长度，反射阵子与有源振子间距，引向振子与有源振子间距，引向振子间距。

参看天线原理课本上经验公式，初步确定各项参数如下：反射振子长度：0.55*λ有源振子长度：0.47*λ引向振子长度：0.44*λ（各个引向振子等长）反射阵子与有源振子间距：0.2*λ引向振子与有源振子间距：0.16*λ引向振子1和2间距：0.25*λ引向振子2和3间距：0.35*λ引向振子3和4间距：0.32*λ引向振子4和5间距：0.33*λ引向振子5和6间距：0.42*λ引向振子6和7间距：0.43*λ即N=9的八木天线，将数据带入Matlab程序验证，结果如下从结果可以看出，增益为13.56dB满足设计要求。

故按照以上设计参数进行仿真。

3.建模仿真本次仿真采用FEKO软件进行，添加设计变量，画图建模，添加激励，最后给出计算场。

得到模型如下：运行仿真，增益结果如下图：可以看到增益约为11dB，不满足设计要求，故改变模型设置，由书中介绍了解到，增加振子元数可以有效提升增益，故做出如下改动：增加一个振子名为振子8，振子长度为0.44*λ，与前一振子间距为0.43*λ，得到效果图如下：进行仿真，得到结果如下：（1）增益：（2）驻波比：如图所示：增益为13.37dB，驻波比在谐振频率处为1.26，满足设计要求。

4.小结通过以上对八木天线的设计仿真，我发现八木天线的设计大多依赖经验公式，由于天线阵辐射电流计算复杂，故运用经验指标可以大大节省设计时间。

在第一次对模型进行仿真时，结果并不与Matlab计算结果完全相符，可见Matlab是一种趋于理想的算法，而在FEKO中则会考虑到更多诸如边界条件，振子材质等等因素，这点突出了理论与实践相结合的必要性。

定向接收WiFi神器--八木天线，做出八木天线是一个无线电爱
好者的骄傲
八木天线是由一个有源振子（一般用折合振子）、一个无源反射器和若干个无源引向器平行排列而成的端射式天线。

在二十世纪20年代，由日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发明了这种天线，被称为“八木宇田天线”，简称“八木天线”。

八木天线的发明人八木博士
八木天线最经典设计是单频段八木天线，有三对振子，整个结构呈“王”字形。

与馈线相连的称有源振子，或主振子，居三对振子之中，“王”字的中间一横。

原理是是以两条1/4波长振子构成的1/2偶极子作为有源激励辐射单元（实际振子长度还应乘上相应的缩短系数），在距离这个激励单元后面1/4波长的地方平行地放置一根略长于1/2波长的振子称为反射单元，而在激励单元前面距离1/4波长的地方则平行地放置一根略短于1/2波长的振子称为引向单元。

原理图：
八木天线原理图
通过调整反射单元和引向单元振子的长度，使反射单元振子的感应电流比激励单元振子的电流超前π/2，引向单元振子的电流比激励单元振子的电流落后π/2。

这样从远方得到天线的辐射电波情况是：在反射单元方向来看，反射单元和激励单元振子所辐射的电波相差180度而被相互抵消，因而没有信号。

在引向单元方向来看，引向单元和激励单元振子辐射的电波相位相同而得到加强。

在实际应用中，为了进一步增加引向单元方向的电波强度，使天线的方向性更好，常采用加入多个引向单元振子的方法，八木天线的引向单元越多，天线的增益越高，方向性就越强。

八木天线工作原理英文：Yagi-Uda antenna;Yagi antenna解释：由一受激单元，一反射单元和一个或多个引向单元构成的端射阵。

注：实际上反射单元可以由一些单元或一反射面组成。

上个世纪二十年代，日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发明了这种天线，被称为“八木宇田天线”，简称“八木天线”。

八木天线的确好用。

它有很好的方向性，较偶极天线有高的增益。

用它来测向、远距离通信效果特别好。

如果再配上仰角和方位旋转控制装置，更可以随心所欲与包括空间飞行器在内的各个方向上的电台联络，这种感受从直立天线上是得不到的。

典型的八木天线应该有三对振子，整个结构呈“王”字形。

与馈线相连的称有源振子，或主振子，居三对振子之中，“王”字的中间一横。

比有源振子稍长一点的称反射器，它在有源振子的一侧，起着削弱从这个方向传来的电波或从本天线发射去的电波的作用；比有源振子略短的称引向器，它位于有源振子的另一侧，它能增强从这一侧方向传来的或向这个方向发射出去的电波。

引向器可以有许多个，每根长度都要比其相邻的并靠近有源振子的那根略短一点。

引向器越多，方向越尖锐、增益越高，但实际上超过四、五个引向器之后，这种“好处”增加就不太明显了，而体积大、自重增加、对材料强度要求提高、成本加大等问题却渐突出。

通常情况下有一副五单元八木（即有三个引向器，一个反射器和一个有源振子）就够用了。

每个引向器和反射器都是用一根金属棒做成。

无论有多少“单元”，所有的振子，都是按一定的间距平行固定在一根“大梁”上。

大梁也用金属材料做成。

这些振子的中点要与大梁绝缘吗？不要。

原来，电波“行走”在这些约为半个波长长度的振子上时，振子的中点正好位于感应信号电压的零点，零点接“地”，一点也没问题。

而且还有一个好处，在空间感应到的静电正好可以通过这些接触点、天线的金属立杆再导通到建筑物的避雷地网去。

八木天线的工作原理是这样的（以三单元天线接收为例）：引向器略短于二分之一波长，主振子等于二分之一波长，反射器略长于二分之一波长，两振子间距四分之一波长。

作业6 计算八木天线Y050201 包路平图1 示意图目标：计算八木天线的电流分布、方向图计算结果：图1 天线电流分布图图2 天线E平面方向图图3 天线H平面方向图程序：clearlambda=0.6263;k=2*pi/lambda;u=4*pi*10^(-7);e=8.854*10^(-12);a=0.0026*lambda;LR=0.5*lambda;L=0.47*lambda;LD=0.43*lambda;SR=0.25*lambda;SD=0.3*lambda;w=k/sqrt(u*e);y=120*pi;n=6;N=5;dlr=LR/(N+1);dl=L/(N+1);dld=LD/(N+1);point=zeros(n*(2*N+1),4);mid=zeros(n*N,3);for ii=1:2*N+1point(ii,1:3)=[-SR LR/2-ii*LR/(2*(N+1)) dlr];if rem(ii+point(ii,4),2)==0mid((ii+point(ii,4))/2,:)=point(ii,1:3);endendfor ii=2*N+1+1:2*(2*N+1)point(ii,2:4)=[L/2-(ii-(2*N+1))*L/(2*(N+1)) dl 1];if rem(ii+point(ii,4),2)==0mid((ii-point(ii,4))/2,2:3)=point(ii,2:3);endendfor ii=2*(2*N+1)+1:3*(2*N+1)point(ii,:)=[SD LD/2-(ii-2*(2*N+1))*LD/(2*(N+1)) dld 2];if rem(ii+point(ii,4),2)==0mid((ii-point(ii,4))/2,:)=point(ii,1:3);endendfor ii=3*(2*N+1)+1:4*(2*N+1)point(ii,:)=[2*SD LD/2-(ii-3*(2*N+1))*LD/(2*(N+1)) dld 3];if rem(ii+point(ii,4),2)==0mid((ii-point(ii,4))/2,:)=point(ii,1:3);endendfor ii=4*(2*N+1)+1:5*(2*N+1)point(ii,:)=[3*SD LD/2-(ii-4*(2*N+1))*LD/(2*(N+1)) dld 4];if rem(ii+point(ii,4),2)==0mid((ii-point(ii,4))/2,:)=point(ii,1:3);endendfor ii=5*(2*N+1)+1:6*(2*N+1)point(ii,:)=[4*SD LD/2-(ii-5*(2*N+1))*LD/(2*(N+1)) dld 5];if rem(ii+point(ii,4),2)==0mid((ii-point(ii,4))/2,:)=point(ii,1:3);endendV=zeros(n*N,1);V(N+(N+1)/2)=1;U=ones(n*N,1);psi=zeros(n*(2*N+1));for jj=1:n*(2*N+1)for kk=1:n*(2*N+1)if jj==kkpsi(jj,kk)=log(point(jj,3)/a)/(2*pi*point(jj,3))-(j*k)/(4*pi);elsepsi(jj,kk)=exp(-j*k*sqrt((point(kk,1)-point(jj,1))^2+(point(kk,2)-point(jj,2))^2))/ (4*pi*sqrt((point(kk,1)-point(jj,1))^2+(point(kk,2)-point(jj,2))^2));endendendZ=zeros(n*N);for pp=1:n*Nfor qq=1:n*NZ(pp,qq)=j*w*u*point(pp,3)*point(qq,3)*psi(2*pp+point(pp,4),2*qq+point(qq,4 ))+(psi(2*pp+point(pp,4)+1,2*qq+point(qq,4)+1)-psi(2*pp+point(pp,4)+1,2*qq+ point(qq,4)-1)-psi(2*pp+point(pp,4)-1,2*qq+point(qq,4)+1)+psi(2*pp+point(pp, 4)-1,2*qq+point(qq,4)-1))/(j*w*e);endendsi=Z\V; %Int=1:n*N;figure(1);plot(t,abs(si)),ylabel('I'),title('电流分布')in=U'*(Z\V);i=V'*si;Zin=1/itheta=(-pi:pi/100:pi)+eps;for m=1:length(theta)E1=-j*w*u*exp(-j*k).*exp(j*k.*sqrt(mid(:,1).^2+mid(:,2).^2).*cos(abs(atan(mid (:,1)./(mid(:,2)+eps))-theta(m)))).*mid(:,3).*sin(theta(m))/(4*pi);Etheta(m)=E1'*si;endEtheta=Etheta./max(Etheta);figure(2);polar(theta,abs(Etheta)/max(abs(Etheta))),title('E平面方向图(\Phi = 0)');Lo=find((abs(Etheta-1/sqrt(2))<0.05)==1);G=abs(4*pi.*Etheta.*conj(Etheta)/(y*real(Zin).*si((N+1)/2).*conj(si((N+1)/2))));Gmax=max(G)phi=(0:pi/100:2*pi)+eps;for m=1:length(theta)E2=-j*w*u*exp(-j*k).*exp(j*k.*sqrt(mid(:,1).^2+mid(:,2).^2).*cos(abs(atan(mid (:,1)./(mid(:,2)+eps))-theta(m)))).*mid(:,3).*sin(theta(m))/(4*pi);Ephi(m)=E2'*abs(si);endfigure(3);polar(theta-pi/2,(abs(Etheta)/120/pi)/max(abs(Etheta)/120/pi)),title('H平面方向图(\theta = \pi / 2)');。

简单的三单元八木天线的制作八木天线是一种引向天线，有一个有源振子和多个无源振子放置在同一平面上，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电压波节点，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。

根据学校与接收机的距离和发射机的功率，采用二单元八木天线。

在制作天线之前，对八木天线的原理有个大致的简单了解。

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。

< 一>器材的准备：（1）两根长约2.4m，直径4.5mm的PVC管。

要求PVC管无弯折，无破损（天线的支撑采用PVC管，可以抵抗风吹雨打）。

（2）三根长1.2mm，5mm的铜导线，和一根长约2m的电线。

保留电线上的橡胶皮。

天线的振子我们采用直径5mm耐弯折的铜电线，可以有效的将电磁波传递到天空中。

（3）高频信号传输线8M（确保传输线从发射机到主教二楼天台上）。

（4）电烙铁一把，尖嘴钳一把，万用表，绝缘胶带。

我们做的是77MHZ的波段天线。

天线的长度计算等于波长的1 / 2。

波长=光速/ 频率。

< 二>制作步骤：（1）我们首先将两根铜电线拉直的绑在PVC管上，两根电线相交处留一个2cm的缝隙，并将铜电线的橡胶消去，两头露出长约2cm铜导线，以备焊接信号传输线。

将两个电线用绝缘胶布粘在PVC管上。

（2）布信号线。

将信号线从广播站拉到三楼的天台上，用专用的螺钉固定在牢固的地方，避免信号线的摇拽，损坏信号线，影响传输质量。

（3）焊接信号线和两根电线交汇处的导线，将信号线的一头消开，会有一根轴心铜线和轴心铜线四周的铜网，将铜线和轴心铜线焊在一起，焊接时注意不要烫坏轴心铜线的绝缘部分。

八木天线工作原理
八木天线是一种常用于无线通信中的方向性天线设计。

它由日本工程师八木秀次于1952年提出并命名。

八木天线设计的主
要目标是增加天线的方向性，以提高信号接收和发送的效果。

八木天线的工作原理基于两个主要的构造特点：主辐射器和反辐射器。

主辐射器通常是一个单竖直或水平的金属棒（振子），它通过导线连接到无线电设备。

反辐射器是一个位于主辐射器正上方或正下方的金属棒。

主辐射器负责辐射和接收信号，而反辐射器的作用是为主辐射器提供反向的辐射。

具体而言，当无线信号到达天线时，主辐射器将电磁波能量从传输线转换为电流，并发射到空间中。

这时，反辐射器起到抑制水平或垂直方向的辐射作用，使得主辐射器的辐射方向更加集中和定向。

通过调整主辐射器和反辐射器之间的距离和长度，可以实现对天线辐射方向和接收灵敏度的控制。

八木天线的主要优势是其高度定向性和指向性，使得它在需要长距离通信或抵抗干扰的场景下非常有用。

总之，八木天线的工作原理基于主辐射器的辐射和反辐射器的反向辐射，通过调整它们之间的距离和长度实现天线的方向性和指向性增强，从而提高无线通信的效果。

八木天线分配器(双排定向天线制作)
介绍:
..........许多人在成功的制作完定向天线后, 其野心也越来越大, 因为既然一个数组的定向天线已经成功, 何不做做双排的定向天线呢? 没错! 我们就是要本着一颗庞大的野心, 朝着想要达到的目标前进, 这样我们的技术才会提升, 这也是业余无线电玩家的精神.
..........只要你完成了前一个单元的实验144MHZ 九节八木天线, 那你要制作一个双排定向天线, 绝不是一件难事. 只要你有了分配器, 想要做几排定向天线都没问题.
..........b如图所示, 两排定向天线合并, 中间一定要有一个分配器, 而两排定向天线的距离大约是天线本身主杆的80%~90%长, 而且分配器两端75欧姆的同轴电缆线要等长.
注意事项:
..........分配器两端的长度最好是奇数个电子上的四分之一波长, 当你算出物理上的四分之一波长天线长度(也就是第一单元所讲的四分之一波长的算法), 还要用此长度算出电子上的四分之一波长的长度, 来运用在75欧姆同轴电缆线的长度.
..........例如:天线频率144MHZ, 它的四分之一波长为0.5 公尺(物理上的), 而我使用的75欧姆同轴电缆线规格为RG-59, 而RG-59的速率因素为0.66(75欧姆同轴电缆线规格有很多种,其速率因素也不同, 请参考出厂规格说明), 所以我还要将刚刚算出的0.5 公尺再乘上0.66 , 所以求出在电子上的四分之一波长的长度为0.33公尺. 假设我所需要的电缆线从天线的供电点到T型接头的长度为1.98公尺, 这个长度刚好是6个电子的四分之一波长, 是个偶数, 而我们不要偶数倍, 我们要奇数倍, 所以我们把长度加到2.3公尺(这个长度是7个电子的四分之一波长), 让它成为奇数倍, 这样的效率才是最好的.。

基于双位积分方程的弯曲八木天线矩量法分析陈方亮，张旭翔，曹伟（南京邮电大学通信工程系，江苏南京，210003）摘要：本文介绍使用矩量法分析八木天线、弯曲八木天线的基本概念、基本思想。

文中采用双位积分方程对八木天线进行矩量法的分析，并与解析结果比较。

对弯曲八木天线的分析主要使用三种曲线拟合弯曲的天线，并比较最终结果。

关键词：矩量法；双位积分方程；八木－宇田天线；弯曲八木天线Method-of-Moments Analysis of Curve Yagi-Uda Antennas Based onTwo-potential equationCHEN Fang-liang; ZHANG Xu-xiang; CAO WEI(Department of Communication Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing210003, China)Abstract:In this paper, some general concepts and basic ideas for analyzing Y agi-Uda antennas and Curve Y agi-Uda antennas by employing the Method of Moments are briefly presented. Based on this theory, Two-potential integral equation is used to analyze the Y agi-Uda antennas and used three different curves to simulate Curve Yagi-Uda antennas. At last, some results compared with the corresponding analytical solutions.Key Words:Method-of-Moments; Two-potential integral equation; Y agi-Uda antennas; Curve Y agi-Uda antennas收稿日期：2007-1-27.联系人：陈方亮 Email：fangliang.chen@1 引言八木天线结构与馈电简单，制作与维修方便，体积不大，质量轻，转动灵活；具有高效率和高增益等诸多优点，经过不断的改进，已经广泛的应用于超短波段的通信、电视和雷达系统中。