八木天線

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八木天線是一個科技名詞。

現代漢字是指楷化後的漢字正楷字形，包括繁體字和簡體字。現代漢字即從甲骨文、金文、籀文、篆書，至隸書、草書、楷書、行書等演變而來。漢字為漢民族先民發明創製並作改進，是維繫漢族各方言區不可或缺的紐帶。現存最早可識的漢字是約公元前1300年殷商的甲骨文和稍後的金文， 再到秦朝的小篆 和隸書， 至漢魏隸書盛行，到了漢末隸書楷化為正楷，盛行於魏晉南北朝，至今通行。

目錄

名詞解釋

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明了這種天線，被稱為「八木宇田天線」，簡稱「八木天線」。

優點

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、遠距離通信效果特別好。如果再配上仰角和方位旋轉控制裝置，更可以隨心所欲與包括空間飛行器在內的各個方向上的電台聯絡，這種感受從直立天線上是得不到的。

組成結構

典型的八木天線應該有三對振子，整個結構呈「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的稱反射器，它在有源振子的一側，起着削弱從這個方向傳來的電波或從本天線發射去的電波的作用；比有源振子略短的稱引向器，它位於有源振子的另一側，它能增強從這一側方向傳來的或向這個方向發射出去的電波。引向器可以有許多個，每根長度都要比其相鄰的並靠近有源振子的那根略短一點。引向器越多，方向越尖銳、增益越高，但實際上超過四、五個引向器之後，這種「好處」增加就不太明顯了，而體積大、自重增加、對材料強度要求提高、成本加大等問題卻漸突出。通常情況下有一副五單元八木（即有三個引向器，一個反射器和一個有源振子）就夠用了。

每個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。大梁也用金屬材料做成。這些振子的中點要與大梁絕緣嗎？不要。原來，電波「行走」在這些約為半個波長長度的振子上時，振子的中點正好位於感應信號電壓的零點，零點接「地」，一點也沒問題。而且還有一個好處，在空間感應到的靜電正好可以通過這些接觸點、天線的金屬立杆再導通到建築物的避雷地網去。

工作原理

八木天線的工作原理是這樣的（以三單元天線接收為例）：引向器略短於二分之一波長，主振子等於二分之一波長，反射器略長於二分之一波長，兩振子間距四分之一波長。此時，引向器對感應信號呈「容性」，電流超前電壓90°；引向器感應的電磁波會向主振子輻射，輻射信號經過四分之一波長的路程使其滯後90°恰好抵消了前面引起的「超前」，兩者相位相同，於是信號迭加，得到加強。反射器略長於二分之一波長，呈感性，電流滯後90°，再加上輻射到主振子過程中又滯後90°，兩者加起來剛好差180°，起到了抵消作用。一個方向加強，一個方向削弱，便有了強方向性。發射狀態作用過程亦然。

天線原理

有源振子是關鍵的一個單元。有兩種常見形態：折合振子與直振子。直振子其實就是二分之一波長偶極振子，折合振子是其變形。有源振子與饋線相接的地方必需與主梁保持良好的絕緣，而折合振子中點仍與大梁相通。

仿製一副天線，但總還需要進行適當的調整。調什麼？為什麼要調？這就需要我們去了解所做天線的原理。

天線的一個重要特徵，那就是「輸入阻抗」。在諧振狀態，天線如同一隻電阻接在饋線端。常用饋線阻抗為50Ω，如果天線輸入阻抗也是50Ω，那就達到了「匹配」，電台輸出的信號就能全部從天線上發射出去；如果不「匹配」，一部分功率就會反射回電台的功放電路。

二分之一波長偶極天線的輸入阻抗約為67Ω，二分之一波長折合振子的輸入阻抗則高於前者4倍。當加了引向器、反射器後，阻抗關係就變得複雜起來了。總的來說八木比僅有基本振子的阻抗要低很多，且八木各單元間距大則阻抗高，反之阻抗變低，同時天線效率降低。有資料介紹，引向器與主振子間距0.15波長時阻抗最低，0.2－0.25時阻抗高，效率提高。這時阻抗的變化範圍約在5－20Ω間。

經典的折合振子八木天線的特性阻抗約為300Ω，（振子間距約四分之一波長）如常見的電視接收天線。折合振子折合的間距狹窄時、或二分之一波長的「長邊」直徑大於那兩個約四分之一波長的「短邊」的直徑時，其輸入阻抗較高。

傳輸

我們的通信機輸出都是按50Ω設計的，配50Ω電纜作饋線。八木天線怎樣才能與饋線達到阻抗匹配？顯然不能不考慮這個問題。於是就有了各種各樣的匹配方法。短波波段八木常用的「髮夾式」匹配，是在饋電處並接一段U型導體，它起着一個電感器的作用，和天線本身的電容形成並聯諧振從而提高了天線阻抗；還有經典的「伽瑪」匹配、著名的HB9CV天線等等。最簡單的做法是把靠近天線饋電處的饋線繞成一個約六、七圈直徑約15厘米的線圈掛在那裡，我想這與髮夾匹配的原理應該是一樣的吧。

還有一個問題要注意：八木天線是「平衡輸出」，它的兩個饋電點對「地」呈現相同的特性，但通常的收發信機天線端口卻是「不平衡」的，芯線是熱端，外導體接地。雖然我們也可以視而不見地將饋線芯線隨意接在天線兩個饋電點之一上，另一點接饋線的外導體層，但是，這將破壞天線原有的方向特性，而且在饋線上也會產生不必要的發射。一副好的八木，應該有「平衡－不平衡」轉換。