1 、天線的重要性

       天線作為一種電磁換能器元件，其在整個無線電通信系統(tǒng)中的位置十分重要。質(zhì)量的好壞直接影響到發(fā)射和接收的距離和效果。換句話說，沒有天線就沒有無線電通信。

       2、什么是八木天線

       八木天線是由一個有源振子(一般用折合振子)、一個無源反射器和若干個無源引向器平行排列而成的端射式天線。在二十世紀20年代，由日本東北大學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"。

       八木天線也叫做“引向天線”、“八木宇田天線”（Yagi-Uda antenna）、“寄生天線”，是一種定向天線。

       3、八木天線的基本特性

       八木天線由一個有源振子與若干無源振子組成。有源振子與饋線直接相連，引向器和反射器都是無源振子。

       有源振子被饋電后在空間產(chǎn)生電磁波，通過耦合在無源振子上產(chǎn)生感應電流并發(fā)生輻射。改變振子長度與間距時，無源振子上感應電流的幅度和相位也隨著變化，適當?shù)恼{(diào)整各振子的長度與間距，就可獲得良好的方向圖、阻抗等電器指標。若無源振子與有源振子的間距小于λ/4，長度短與有源振子時，方向圖指向無源振子一側，相應的無源振子稱為引向器，比有源振子長的無源振子稱為反射器。

       八木天線具有結構簡單、饋電方便、制作簡便等突出優(yōu)點，廣泛用于米波、分米波波段的通信、雷達、電視及其他無線電設備中。

       八木天線的缺點是調(diào)整較難，頻段較窄，一般在5%以內(nèi)。

    4、八木天線的設計

       根據(jù)給定的電器指標：增益、波瓣寬度、副瓣電平、前后輻射比、輸入端駐波比以及工作帶寬等設計天線時，設計任務是確定振子單元數(shù)目N,反射器、引向器、有源振子的尺寸和響應位置等，之后要驗證是否滿足規(guī)定的電氣指標。

       天線的指標在工作頻帶的低端容易達到，而在高端變化較快，因此設計頻率通常選為高于中心頻率。天線的各部分對各項指標的影響程度不同，有時某些指標之間存在著矛盾，因此設計過程中藥折中處理。

    5、單元數(shù)目N的確定

       振子數(shù)目N主要根據(jù)增益或方向性系數(shù)來確定。由于八木天線的效率一般達90%以上，一次增益近似等于方向性系數(shù)。八木天線是慢波結構的行波天線，因此它的增益可用行波天線公式計算，即G≈10L/λ。

       根據(jù)增益要求先確定天線總長L/λ，然后利用引向器和反射器常用的間距確定N，或者由經(jīng)驗數(shù)據(jù)直接選擇N。

通常引向器的振子數(shù)目為6~12比較適宜，若再增加引向器數(shù)目對提高增益沒有顯著效果。對于更高的增益要求，可食用八木天線陣列來實現(xiàn)，通常認為單個八木天線總長取L≈（3~3.5）λ，甚至有時為了       使天線結構緊湊，陣列中八木天線單元增益限制在10dB左右。

    6、引向器

       引向器是八木天線的關鍵部分，對天線增益、后向輻射、輸入阻抗等都有明顯的影響。確定N之后，引向器數(shù)目N-2亦確定了，再出L/λ便可求出間距d。間距大一些較為有利，但當d>0.4λ后增益會下降。一般取值范圍d=（0.15~0.4）λ。d較大時，波瓣較窄，輸入阻抗頻率響應較平穩(wěn)，但副瓣較大；d較小時，副瓣電平較低，抗干擾性能較強，而增益差一些。因此，若照顧前者可取d≈0.3λ；強調(diào)后者可取d≤0.2λ。不管哪種情況，引向器正字與有源振子的間距d01應取小一點，一般為d01=（0.6~0.7）d，這時增益略有增加。