作为电磁换能元件，天线在整个无线电通信体系中方位非常重要，质量好坏直接影响着收发信距离的远近和通联效果，能够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波段使用非常广泛。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摆放而成的端射式天线。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晰这种天线，被称为“八木宇田天线”，简称“八木天线”。本文首要介绍了八木天线的原理，其次论述了克己八木天线的进程，详细的跟从小编一起来了解一下吧。
八木天线的原理
八木天线定向作业的原理，可依据电磁学理论进行翔实地数学推导，可是比较繁琐杂乱，一般读者也不易了解，这儿只做定性的简略剖析：咱们知道，与天线电气目标密切相关的是波长λ，长度略善于λ/4整数倍的导线呈电理性，长度略短于λ/4整数倍的导线呈电容性。
因为主振子L选用长约λ/2的半波对称振子或半波折合振子，在中心频点作业时处于谐振状况，阻抗出现为纯电阻，而反射器A比主振子略长，出现理性，假定两者距离a为λ/4，以接纳状况为例，从天线前方某点过来的电磁波将先抵达主振子，并发生感应电动势ε1和感应电流I1，再经λ/4的距离后电磁波方抵达反射器，发生感应电动势ε2和感应电流I2，因空间上相差λ/4的旅程，故ε2比ε1滞后90°，又因反射器呈理性I2比ε2滞后90°，所以I2比ε1滞后180°，反射器感应电流I2发生辐射抵达主振子构成的磁场H2又比I2滞后90°，依据电磁感应规则H2在主振子上发生的感应电动势ε1‘比H2滞后90°，也便是ε1比ε1滞后360°，即反射器在主振子发生的感应电动势ε1‘与电磁信号源直接发生的感应电动势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，反射器在主振子发生的感应电动势与信号直接发生的感应电动势是反相的，起到了抵消输出的效果。而引向器B、C、D等都比主振子略短，阻抗呈容性，假定振子距离b、c、d也等于λ/4，按上述办法也可推出引向器对前方过来的信号起着增强天线输出的效果。综上所述，反射器能够有用消除天线方向图后瓣，并和引向器一起增强天线对前方信号的灵敏度，使天线具有了强方向性，进步了天线增益。关于发射状况，推导进程亦然。实践制造进程中，通过细致规划和恰当调整各振子的长度及其距离，就能取得作业在不同中心频点、具有必定带宽、必定阻抗值和较好端射方向图的八木天线。
八木天线制造进程
八木天线结构如图1所示，它由一个有源振子，一个反射器和若干根引向器组成。其间稍善于有源振子的反射器起反射能量效果，较有源振子稍短的引向器起引导能量的效果。有源振子两边的反射器和引向器使本来的双向辐射变成单向辐射，以进步天线的增益。八木天线结构简略、馈电便利，具有较高的增益，广泛使用于VHF/UHF频段。
1、天线尺度
八木天线的单元数目、长度及各单元距离对天线的增益、前后辐射等到带宽等目标都有很大的影响。八木天线尺度的理论核算比较杂乱，大都情况下是使用一些近似公式、经历数据进行开端选取，或许在一个制品天线基础上进行修正，然后通过试验，重复调整好后再最终确认相关数据。
八木天线尺度的确认需求从天线各项功能目标中折衷考虑。本天线反射器的长度取35 cm(0.5λ，波长λ=70cm)，三根引向器的长度持平，都取31cm(0.44λ)，有源振子的长度暂取34cm(0.486λ)，实践长度还要在天线调整中确认。
引向器的距离选取有变距离和等距离二种。各单元距离可在0.1λ到0.34入之间选取。引向器的距离取值大时，天线增益高;距离小时，天线的频带特性好。本天线引向器的距离取值0.2λ。要留意的是榜首根引向器与有源振子之间的距离要小一些，一般为0.14λ。反射器与有源振子的距离也为0.2λ。天线各单元长度及距离见表1。
2、γ匹配
天线与馈线衔接时首要要处理的是阻抗匹配问题。所谓阻抗匹配便是将天线的输入阻抗变换到与它相衔接馈线的特性阻抗值(一般为50Ω)，这样电台输出的功率便能全部从天线上发射出去。
八木天线的匹配办法有多种形式。图2是γ匹配衔接示意图。同轴电缆的芯线通过可变电容与γ棒相连，电缆屏蔽层接在有源振子的中心，短路棒将有源振子与γ棒连通并能够移动。调整可变电容容量及短路棒方位能使天线到达匹配状况。γ匹配为不平衡型，能够直接与同轴电缆衔接，是业余无线电爱好者喜欢的一种很便利的匹配方法。
3、天线制造
天线制造所需资料参见表2，一切振子均选用Φ3mm的铜焊条，横杆可用15mm&TImes;15mm、长70cm的方管或铝合金资料。首要按照表1的尺度剪好6根铜棒，在方管相应方位上做好打孔记号。选用Φ3mm钻头，用台钻在方管的5个孔位大将方管打穿，使铜焊条刚好能插进横杆。为便于调整、拆开，可在振子的上方再钻一个孔，焊上一个螺母，旋紧螺杆，就能够将振子固定住。见图3。留意在方管上打孔最好用台钻，用手枪钻不易控制方向，简单形成振子歪斜。
找一块60 mm&TImes;15mm、厚1mm的铁片，弯成直角并钻好孔。长边固定在横杆上，短边装上BNC插座，插座的中心到有源振子的垂直距离约20mm。将铁片与方管间的油漆锉掉以确保触摸杰出。短路棒可找两块尺度为30 mm&TImes;10mm、厚约1—2mm的铝片或铜片制造。在两块铝片中心打一个孔，装上螺钉，夹在有源振子和γ棒上，调整这二根铜棒的距离在20mm，如图4所示。最终将瓷片电容焊在BNC插座的芯线及γ棒上，天线制造便完成了。
4、天线调整
影响八木天线功能的要素许多，八木天线的调整也比其他天线杂乱一些。业余条件下咱们首要调整天线的两个参数：谐振频率和驻波比。行将天线的谐振频率调整在435MHz邻近，而且使天线的驻波比尽可能挨近1。
将天线架起距地上约1.5m，接上驻波表开端丈量。为减小丈量误差，衔接天线至驻波表及电台到驻波表的电缆尽量短一些。本天线有三个当地能够调理：微调电容的容量、短路棒的方位和有源振子的长度。详细调整过程如下：
(1)将短路棒固定在距横杆5～6cm处;
(2)发信机频率调至435MHz，调理瓷片电容使天线的驻波最小;
(3)从430～440MHz，每距离2MHz，丈量出天线的驻波，将所测数据作图或列表。
(4)调查驻波最小时所对应的频率(天线谐振频率)是否在435MHz邻近，若频率偏高或偏低，可替换一根稍长或稍短几毫米的有源振子从头丈量驻波;
(5)稍稍改动短路棒方位，重复细调瓷片电容，使天线驻波在435MHz邻近尽可能小。
天线调整时每次调理一处，这样简单找出改动规则。因为作业频率较高，各项调理的起伏都不要太大。如串接在γ棒上的微调电容调整好的容量大约是3～4pF，改动零点几皮法(pF)都会引起驻波很大改动。别的，横杆长度、电缆方位等许多要素也会对驻波的丈量发生必定的影响，这是咱们在调整进程中需求留意的。图5是天线调整好后驻波(SWR)的丈量成果。
