八木天線制作方法

1、在電視信號(hào)較弱，收看效果比擬差的地區(qū)，要進(jìn)一步提高產(chǎn)品電視機(jī)接收信號(hào)的靈敏度，關(guān)鍵在于正確選擇電視接收天線的尺寸。本文以常用的電視室外定向接收天線為例如圖1所示進(jìn)行介紹。結(jié)構(gòu)圖1所示，這種天線又稱八木天線或波渠天線。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、增益高。整個(gè)天線可以用金屬管或金屬棒也可以用金屬條等制成。除支架外，每一根金屬管棒稱為振子。其中與饋線相接的振子，稱饋電振子或稱有源振子圖1形狀的饋電振子又稱折合振子；比饋電振子長的一根振子，稱反射器；比饋電振子短的一根振子，稱引向器。反射器和引向器統(tǒng)稱無源振子。反射器與最遠(yuǎn)的一根引向器之間的距離稱為天線長度。天線接收信號(hào)能力最強(qiáng)的方向(又稱最大接收方向)是由反

2、射器指向引向器。對這種天線的尺寸選擇得當(dāng)時(shí)，天線本身就可以提供10分貝左右的增益。選擇方法合理的選擇天線總長(包括引向器個(gè)數(shù))， 應(yīng)該是在了解接收機(jī)實(shí)際靈敏度、欲接收的頻道及接收點(diǎn)的電視信號(hào)場強(qiáng)的情況下，確定對天線總增益的要求之后再進(jìn)行。當(dāng)接收點(diǎn)場強(qiáng)未知時(shí)，可以放寬增益余量來確定引向器的個(gè)數(shù)。天線尺寸選擇的具體步驟如下：1.根據(jù)確定的天線總增益值。參考表一，找出要求的引向器的個(gè)數(shù)n。由表一可以看出：振子數(shù)超過五個(gè)之后，其增益增加得不多；十單元與雙層五單元天線的增益相同，而在VHF頻段，雙層五單元天線比十單元天線容易架設(shè)，因此，需要VHF頻段的高增益天線時(shí)，可用雙層五單元天線。2確定引向器的間距

3、。假設(shè)采用多個(gè)引向器，一般采用等間距的方案比擬好，即每個(gè)引向器之間的距離dl相等。但是，第一個(gè)引向器與饋電振子的間距d l應(yīng)取得小一些，如圖2所示。dl=(0.150.40)入2; d 1= (0.60.7) dl。式中入2,如果要同時(shí)接收幾個(gè)相近頻道，應(yīng)為高頻道高端波長。假設(shè)dl取大的數(shù)值，優(yōu)點(diǎn)：增益高，方向性鋒利；缺點(diǎn)：容易接收干擾信號(hào)，尺寸較大。采用多單元時(shí)，支撐復(fù)雜。假設(shè)dl取值小，優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性較好；缺點(diǎn)：增益低，方向性弱。當(dāng)系數(shù)大于0.4時(shí)，由于振子之間感應(yīng)減弱，所以增益迅速下跌。在VHF頻段，實(shí)用取值范圍以不大于0.3入2為好。有時(shí)為了減少干擾和縮小加工尺寸，可取d1=0.2入2

4、或者取值更小一點(diǎn)。對于UHF頻段的接收天線，通常取引向器的間距d1= (0.20.25)入2,其第一個(gè)引向器與饋電振子的間距d 1=0.6 X (0.20.25)入2。3 .確定反射器與饋電振子間距dr。dr= (0.150.23)入1。入1為低頻道的低端波長。假設(shè)dr取較大值，天線與饋線的阻抗匹配的頻帶較寬。受天線兩側(cè)干擾波的影響小。 缺點(diǎn)是， 前、后輻射比小 (所謂前、 后輻射比， 簡單說， 就是指天線主要接收方向的最大靈敏度與天線后向60范圍內(nèi)接收靈敏度之比。前后輻射比，希望越大越好)。一般在UHF和VHF頻段均取dr=0.2入1為宜。4 .根據(jù)L=n (0.150.40)入2+ (0.

5、150.23)入1估算出天線的總長L。5復(fù)驗(yàn)增益G是否符合原定的要求。所謂增益，通俗地講就是天線在主要接收方向上，最大接收靈敏度。在完成上述工作之后，首先計(jì)算出L/入0的比值，其中入0=入1入2(入0為幾何平均波長) 。再根據(jù)圖3給出的天線總長與增益的關(guān)系，復(fù)核增益G是否符合要求。6 .引向器長度11的選擇。引向器的長度選擇有二個(gè)方案：各引向器的長度相等。其優(yōu)點(diǎn)是，整個(gè)頻帶內(nèi)增益均勻；缺點(diǎn)是，工作頻帶覆蓋系數(shù)較小(在UHF頻段，這個(gè)缺點(diǎn)不明顯)。各引向器的長度，是自距離饋電振子最近的一根起，逐個(gè)縮短的。因計(jì)其算比擬復(fù)雜，這里不作介紹，可參考有關(guān)技術(shù)資料確定各引向器的尺寸。它的優(yōu)點(diǎn)是工作頻帶寬，

6、高頻道性能好。缺點(diǎn)是低頻道增益低。因此使天線所覆蓋的頻帶內(nèi)增益不均勻。實(shí)用中，以采用第一個(gè)方案的居多數(shù)。為了保證引向器在高頻道仍然起作用，應(yīng)以高端波長計(jì)算其長度。11= (0.400.44)入2,一般當(dāng)引向器的數(shù)目多于3個(gè)以上，取11=0.4入2。7 反射器長度lr的選擇。為使反射器在低頻道仍然起作用，應(yīng)以低端波長計(jì)算反射器長度。一般1r= ( 0.50.55)入1。反射器所用振子越粗，系數(shù)取值越大。8.饋電振子長度1和折合饋電振子寬度B的選擇。1=0.95 X 0.5入0; B= (0.010.03)入0。當(dāng)B 0.03入0時(shí)，天線性能變差。通常在UHF頻段，選B=0.03入0,在VHF頻段

7、選B=0.02入0。9 .饋電振子接口寬度W選擇。在VHF頻段一般取W=35厘米；在UHF頻段一般取W=2厘 米左右。10.振子直徑的選擇。在VHF頻段，選用直徑。=812毫米的金屬管；在UHF頻段，選用。=36毫米的金屬管。金屬管材料，可以是合金鋁管，銅管或鐵管。對天線性能來說，三者之間沒 有多大差異。主要取決于材料來源，另外應(yīng)考慮天線的架設(shè)以及風(fēng)吹、日曬、雨淋等防腐蝕問題。舉例假設(shè)要求接收68頻道電視節(jié)目，希望天線增益G不低于8dB。1.根據(jù)我國電視頻道頻率劃分表見本刊今年第2期可知，第6頻道頻率范圍是167175MHz;第8頻道是183191MHz。先根據(jù)波長與頻率的關(guān)系式計(jì)算所要接收的

8、電視高頻道高端波長、低頻 道低端波長和它們的中心波長。低端波長入1=3X 108/167 X 106P 1.8米；高端波長 入2=3 X 108/191X 1061.57米；中心波長 入0P 1.68米。其中3X108米/秒為光速。2 .確定無源振子數(shù)及間距。根據(jù)G8dB的要求，參照表1初步選定為四單元天線。其二個(gè)引 向器，一個(gè)反射器。引向器間距dl=0.3入2=0.47米；引向器與饋電振子間距dl =0.7X 0.47=0.33米；反射器與饋電振子間距dr=0.2入1=0.36米。3 .求天線總長L。L=dr+d l + dl = 0.36+ 0.33+ 0.47=1.16米。4.根據(jù)圖3復(fù)

9、核增益Go L/入0=1.16/1.680.7,查得G9dB。可知初選天線增益符合GA 8dB的要求。5 .確定饋電振子長度l、寬度B和接口寬Wo l=0.95X0.5入0=0.95X 0.840.79米；B= 0.03 X入0P0.051米；取W為6厘米。6 .確定無源振子長度。引向器l1 = 0.42X入2=0.66米；反射器lr=0.52入1=0.52X 1.80.94米。7.振子管徑都選。=1厘米的鋁管。根據(jù)上述計(jì)算所得68頻道天線如圖4所示。這里說明二點(diǎn)：由上述不難看出，對同一個(gè)電視臺(tái)的信號(hào)進(jìn)行接收，可使用的天線有多種，而同一種形式的天線由于所采取的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)有一個(gè)范圍，各用戶所處環(huán)境

10、不同， 選取的數(shù)值不一樣，所以天線的尺寸有差異，在VHF和UHF頻段饋電振子的形式多種多樣，但引向器的間距、長度，反射器的間距和長度選擇原那么不變。表2中列出了各種饋電振子的形式。安裝與調(diào)整安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1反射器、引向器必須安裝在同一個(gè)平面上。反射器和引向器可以固定在同一根金屬管上，但 它們都必須與金屬管垂直。2饋電振子必須與上述各金屬管絕緣交接。為此，饋電振子可以先固定在厚纖維板或木板上。然后把纖維板再固定到金屬管架上。3支撐天線的總支架可用金屬管，也可用其它材料。為了抗風(fēng)吹，可用鉛絲牽拉總支架，但不可牽拉引向器、反射器和饋電振子。安裝完畢的情況如圖1。4.這種天線的饋電振子可與30

11、0扁饋線直接相連。假設(shè)用75同軸饋線必須通過阻抗變換才能與饋電振子連接。室外定向天線安裝好以后，一般說來可以使用了。但是，如果有條件的話，為了獲得更加滿意的效果，還應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整。對窄頻帶接收即接收單頻道或23個(gè)相鄰頻道電視節(jié)目來說，主要是調(diào)整引向器和反射器與饋電振子的間距以及各引向器相互間距；對于寬頻帶接收，除上述調(diào)整內(nèi)容之外，還要對饋電振子的長度進(jìn)行調(diào)整。王國強(qiáng).L J Q)根據(jù)王國強(qiáng)文章自制五單元400 470MHz天線。以上圖為例。入1低端波長=3 X 108/400 X 106=750mm入2高端波長=3X108/470 X 106=638mm入0中心波長=&、K2 = 692mm中心頻率為433.6MHz許多人習(xí)慣以435MHz為中心頻率，那么入0= 3X 108/435X 106=690mm,這里也以435MHz為中心頻率，以690mm為中心波長1、反射器長度：0.55入1 = 413mm2、引向器長度：0.40入2= 255mm3、折合振子長度：0.95 X 0.5入0= 328mm寬度：B = B=0.03入0= 21m