DIY四單元八木天線新版說明書（圖文）

洛陽市無線電運(yùn)動協(xié)會DIY八木天線活動頁第一章關(guān)于八木天線的基本知識八木天線是由一個(gè)有源振子（一般用折合振子）、一個(gè)無源反射器和若干個(gè)無源引向器平行排列而成的端射式天線。在二十世紀(jì)20年代，由日本東北大學(xué)的八木秀次和宇田太郞兩人發(fā)明了這種天線，被稱為“八木宇田天線”，簡稱“八木天線”。英文縮寫為“YAGI”。八木天線由一個(gè)激勵(lì)單元，一個(gè)反射單元和一個(gè)或多個(gè)引向單元構(gòu)成的端射陣。八木天線的確好用。它有很好的方向性，較偶極天線有高的增益。用它來測向、遠(yuǎn)距離通信效果特別好。典型的八木天線應(yīng)該有三對振子，整個(gè)結(jié)構(gòu)呈“王”字形。與饋線相連的稱有源振子，或主振子，居三對振子之中，“王”字的中間一橫。比有源振子稍長一點(diǎn)的稱反射器，它在有源振子的一側(cè)，起著削弱從這個(gè)方向傳來的電波或從本天線發(fā)射去的電波的作用；比有源振子略短的稱引向器，它位于有源振子的另一側(cè)，它能增強(qiáng)從這一側(cè)方向傳來的或向這個(gè)方向發(fā)射出去的電波。引向器可以有許多個(gè)，每根長度都要比其相鄰的并靠近有源振子的那根略短一點(diǎn)。引向器越多，方向越尖銳、增益越高。每個(gè)引向器和反射器都是用一根金屬棒做成。無論有多少“單元”，所有的振子，都是按一定的間距平行固定在一根“大梁”上。第二章八木天線DIY套件說明洛陽市無線電運(yùn)動協(xié)會這次活動搞的DIY八木天線套件是435MHz業(yè)余段4單元八木天線，具有一個(gè)激勵(lì)單元、一個(gè)反射單元和二個(gè)引向器，體積小巧輕便、便于拆卸攜帶，同時(shí)具有較好的方向性，適合作為基地臺天線，或者作為手持移動天線、測向天線。天線設(shè)計(jì)之初主要是為協(xié)會后期組織的對講機(jī)測向活動做準(zhǔn)備，天線的設(shè)計(jì)和優(yōu)化得到了BG5EXH的大力協(xié)助和支持，這里特此感謝！天線的具體性能參數(shù)如下：天線增益：14.1dB前后比：26dB駐波比：<1.5DIY天線套件的組成，本次天線制作套件包括兩部分：1、435MHz4單元八木天線的全部材料和1米特氟龍饋線；2、一個(gè)0-40-80-120dB四擋天線衰減器的全部套件材料，衰減器主要用于配合八木天線進(jìn)行測向使用。DIY天線套件材料清單：配件名稱規(guī)格單位數(shù)量黃銅天線振子直徑3mm根5PVC天線主梁20mmPVC管米0.66振子固定座20mm管箍個(gè)4振子固定片及衰減器電路板廠家打板片1特氟龍高溫電纜RG178-1.0米1SMA射頻座SMA外螺內(nèi)孔個(gè)3波動開關(guān)貼片開關(guān)個(gè)2衰減器電阻0805規(guī)格個(gè)6不銹鋼自攻絲M3x12個(gè)12第三章清點(diǎn)制作材料拿到套件材料后先不要馬上制作，首先按照上一章的材料清單核對材料。內(nèi)有微小零件，清點(diǎn)時(shí)請注意，發(fā)現(xiàn)材料缺件請及時(shí)聯(lián)系協(xié)會。套件材料清點(diǎn)完畢后請將衰減器用到的6個(gè)0805小電阻、2個(gè)SMA座、2個(gè)貼片開關(guān)以及分割后的衰減器電路板暫時(shí)收到安全的地方保存好，以免遺失。開始制作前需要進(jìn)行一些前期準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作包括制作工具的準(zhǔn)備和制作材料的準(zhǔn)備。制作工具篇：天線套件的制作會用到以下一些常用工具，分別是：1、十字螺絲刀：用于上緊振子板和振子座的固定螺絲2、電烙鐵和焊錫絲：用于焊接振子到振子板和焊接衰減器的零件，焊錫絲用量大概30公分，焊錫膏或其他助焊劑微量。3、手電鉆：用于打上不銹鋼自攻絲的小孔，鉆頭用1mm-1.5mm的，太大的鉆頭容易使自攻絲上不緊。4、砂紙：少量，粗細(xì)無具體要求，用于打磨振子焊接部分，使其易于上錫。如無砂紙，也可用小刀刮亮焊接部分，使其易于上錫。5、斜口鉗：用于修建天線座引腳和剪斷扎帶頭6、壁紙刀：用于剔除毛刺等以上部分工具不是必須的，根據(jù)實(shí)際情況靈活使用，達(dá)到制作目的即可。第四章振子的制作安裝1、振子的預(yù)處理首先從套件中取出5根銅振子，其中三根較長的和兩個(gè)短振子。其中三根長的中間用砂紙打磨至發(fā)亮；兩根短的振子在其中一端用砂紙或者壁紙刀打磨至發(fā)亮，等待下一步上錫。打磨后的樣子。在發(fā)亮部分涂抹助焊劑或者焊錫膏，用電烙鐵給打磨部分搪一層焊錫，振子中部搪好錫的樣子。2、焊接無源振子到振子板給三根長的銅振子用黑色水筆畫出中線，切割好的振子板一側(cè)融一點(diǎn)焊錫，然后將振子放在板上，中心對其中間的縫隙，保持振子與板子平行，不歪斜。依次焊好三根較長的銅振子到振子板上焊接好后振子板的樣子。3、焊接有源振子到振子板接下來焊接有源振子，由于有源振子是兩節(jié)，不容易焊平直，所以想了個(gè)辦法，將兩個(gè)有源振子用膠帶粘到一個(gè)直的物體上，我選擇的是鋼板尺，其它直的物品也可以，不過塑料的不行，焊接有熱量，會燙壞塑料物體。兩個(gè)振子中間間隔2mm空隙，然后按照上面的方法焊接板子上，保證與板子平行（技巧：先用電烙鐵點(diǎn)住板子外側(cè)各一個(gè)點(diǎn)）不要松開尺子，繼續(xù)焊接中間的SMA座。SMA做需要先處理一下，用斜口鉗剪掉SMA座下層的接地引腳和上層的其中一個(gè)接地引腳，剪好后如圖：將僅剩的一個(gè)接地引腳焊到板子一側(cè)焊盤上，SMA座中心柱焊接到板子另一側(cè)焊盤上。因原天線設(shè)計(jì)的阻抗為50Ω，所以饋電方面就沒有常規(guī)八木天線的阻抗變換，但是平衡不平衡轉(zhuǎn)換還是需要的，但是為了方便初學(xué)者DIY和盡可能降低制作成本，本套件的平衡不平衡轉(zhuǎn)換部分就省略了，經(jīng)做好實(shí)際使用，影響不大。如果想精益求精一些，可以將特氟龍饋線在有源振子后面的主梁上繞5-8圈，做為平衡不平衡轉(zhuǎn)換使用。SMA座焊接好后拆掉膠帶和直尺，振子與振子板焊好后的樣子。第五章主梁總裝1、振子板與管箍的固定從套件內(nèi)取出4個(gè)20mm塑料管箍，用美工刀對管箍平面上的毛刺進(jìn)行修整，使其平滑，方便下一步固定振子板。將振子板比在管箍的平面上，比著振子板的兩個(gè)孔用水筆畫個(gè)記號，以備打孔。可以使用1mm鉆頭打孔，也可以像我這樣用錐子扎個(gè)小孔，方便上不銹鋼自攻絲。鉆孔時(shí)注意管箍的方向，管箍一側(cè)有一個(gè)預(yù)先打好的固定孔，最好注意振子板和管箍固定好后，管箍一側(cè)的固定孔統(tǒng)一朝向一邊，后面振子固定到主梁上會比較美觀。取出套件中的8個(gè)不銹鋼自攻絲，自攻絲上緊前要保持振子和管座平行，不要歪斜，如不太平，可以略松開自攻絲，用手糾正至平行后上緊自攻絲。四個(gè)振子都上好后，就是這個(gè)樣子。2、振子安裝到主梁拿出套件中的天線主梁（直徑20mm長66公分的PPR塑料管）將天線振子卡在主梁上，安裝時(shí)注意順序和方向（最短的引向器在最前面，次短那個(gè)引向器在第二個(gè)位置，焊有SMA座的有源振子在第三位，最長的反射器在第四位）3、振子的間距調(diào)整開始各振子間隔的尺寸調(diào)整振子在主梁的位置，首先最短的那個(gè)引向器先固定在主梁頭保持不動，調(diào)整有源振子在主梁上的位置，使得最短引向器振子中心線到有源振子中心線之間的間隔為296mm，然后已有源振子的位置為基準(zhǔn)，調(diào)整次短的引向器至有源振子中心線之間的間隔為88mm，調(diào)整調(diào)整最長的反射器振子至有源振子中心線之間的間隔為190mm。4、振子的水平調(diào)整間隔調(diào)整完畢后調(diào)整所有振子都在一個(gè)水平面上，目視調(diào)整即可。水平調(diào)整完后用黑色水筆沿每個(gè)管箍的根部畫一條線，做好位置記號，以免振子移動后重新測量。5、振子與主梁的固定用手電鉆配1.8mm以下鉆頭在管箍側(cè)面振子定位孔，打好孔后用套件內(nèi)剩下的四根不銹鋼自攻絲將振子座上緊到天線主梁上，上的時(shí)候要注意不要將振子碰歪。振子固定好后擺弄天線振子也不會位移了。6、連接饋線并固定最后取出套件中的1m特氟龍饋線接到SMA座上，套件中配的三條塑料扎帶將饋線固定。至此，一個(gè)純手工打造的四單元八木天線就制作完成啦！7、天線制作數(shù)據(jù)單位：CM振子振子長度振子到反射振子距離材質(zhì)反射器振子34.203mm銅焊條有源振子33.019.03mm銅焊條第一引向器振子30.427.83mm銅焊條第二引向器振子23.648.63mm銅焊條天線主梁總長將近50cm，加上后面20cm手持部分，天線總長不超過70cm，在保證性能指標(biāo)的情況下，相對比較便攜，適合測向、查找干擾信號使用。第六章天線測試天線的測試分為儀器測試和室外實(shí)地測試兩種形式，根據(jù)自己的條件選擇合適的測試方法。1、儀器測試可以使用駐波表、天線分析儀、掃頻儀或者矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等儀器對天線進(jìn)行定量測試，可以測量出天線的駐波比、諧振頻點(diǎn)、阻抗、頻帶寬度等參數(shù)。2、室外實(shí)地測量儀器的測量結(jié)果最終還要接受室外實(shí)地測試的檢驗(yàn)，一般可以使用對比法或者請其他HAM協(xié)助測試的方法。對比法：用一根其它天線和DIY的八木對比測試，通過對比，了解天線的性能。請其他HAM協(xié)助測試：使用單頻點(diǎn)，通過轉(zhuǎn)動天線，請其他HAM評價(jià)信號強(qiáng)度，實(shí)際感受天線的性能。第七章衰減器的制作0-40-80-120dB衰減器的原件均為貼片元件，且零件較小，如無相應(yīng)的動手能力，請向其他HAM求助，幫忙焊接。這里簡單介紹一下焊接的方法，首先焊接電阻，請將套件內(nèi)的6個(gè)電阻分揀，一共四個(gè)規(guī)格，分別是51Ω（電阻表面標(biāo)示為51R0）、49.9Ω（電阻表面標(biāo)示為49R9）、2.49kΩ（電阻表面標(biāo)示為2491）和248kΩ（電阻表面標(biāo)示為2493）。其中51Ω和49.9Ω各為2個(gè)，其它的各1個(gè)。6個(gè)電阻的焊接位置如圖所示，現(xiàn)將每個(gè)電阻的其中一個(gè)焊盤用電烙鐵上一點(diǎn)焊錫，用鑷子夾住電阻，用電烙鐵將電阻焊接到正確的位置，查看電阻的位置是否正確，沒有歪斜；接下來用電烙鐵配合細(xì)的焊錫絲將電阻的另一端與焊盤焊接。下來開始焊接衰減檔位開關(guān)，將開關(guān)的撥桿向上放入開關(guān)的位置，使開關(guān)下面的定位柱與線路板的定位孔對齊，然后依次焊接開關(guān)的六個(gè)引腳。