八木-宇田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。
基本介紹
- 中文名：八木-宇田天線
- 組成：有源振子無源反射器 無源引向器
- 時間：1926年
- 提出：八木秀次和宇田新太郎
正文,
正文
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（圖1）。這種天線因日本人八木秀次和宇田新太郎於1926年最先提出而得名，也稱為八木天線。
單個半波振子在子午面上有兩個最大輻射方向，而在赤道面上為均勻輻射。為了提高增益和獲得單向輻射，可在半波振子的前後平行放置引向器和反射器。一個由兩個對稱振子平行排列的二元天線陣，只要適當調整它們之間的距離和激勵電流的關係，就可使它們共同產生的輻射在兩振子中心連線的某一方向增強，而在相反方向減弱甚至完全抵消。假定其中一個振子為主振子，另一為附加振子，當附加振子的作用是將主振子的最大輻射方向引到自己的方向時,這一附加振子稱為引向器,反之稱為反射器。附加振子可以是有源的，也可以是無源的。八木-宇田天線的引向器和反射器都是無源的,統稱為寄生振子。寄生振子上的電流大小和相位決定於振子的間距和寄生振子的電抗，後者可通過改變它的長度或串入一可變電抗加以調整。欲使寄生振子成為引向器，它的輸入阻抗應為容性，長度應小於半波長。反之，反射器的輸入阻抗應為感性，長度應大於半波長。有源振子的長度通常取其第一個諧振長度，約 0.48λ，反射器與有源振子之間的距離約為 0.15～0.25λ，引向器與有源振子之間的距離約為0.1～0.35λ。反射器一般只需要一個，因為它後面的場強已經很弱，再增加反射器作用也不大，而增加引向器的數目，天線的軸向長度亦隨之增加,可以提高天線的增益、減小主瓣寬度。表1是各種八木-宇田天線的增益。元數很多的長八木天線實質上是一個端射式表面波行波天線（見表面波天線、漏波天線）。
八木天線的反射器，常用的是銅管或鋁管做成的無源振子（圖1a），還可以做成工字形（圖1b）或金屬網形（圖1c）等。引向器通常也是用銅管或鋁管做成的無源振子。由於各無源振子的中點正好是電壓的節點，所以直接把它們固定在天線支桿上也不會有很大的影響。
八木-宇田天線的頻頻寬度取決於允許方向性係數下降的程度。當方向性係數允許減小2～3分貝時，頻寬約為10%～30%。
八木-宇田天線的主要優點是結構簡單、饋電方便、體積小、轉動靈活等。缺點是計算複雜、調整困難。這種天線在米波和分米波波段有廣泛的套用。
返射天線是在普通慢波端射式天線的終端再裝置一個金屬反射板 P（稱為表面波反射器）而構成的一種天線形式，普通端射式天線可以採用八木-宇田天線、螺旋天線、介質天線等形式。返射天線又稱背射天線，它是於1960年在八木-宇田天線的基礎上根據返射原理提出來的（圖2a）。表面波反射器 P起鏡面的作用,使傳來的表面波返回慢波結構並從激勵端F和原反射器輻射到自由空間去。這種天線的增益可以比同樣長度的普通端射式天線提高很多。
還有一種短返射天線，它是把返射原理套用於一個對稱振子上。這種天線包括一個對稱振子和兩個反射盤（圖2b）。電波在兩個反射盤之間來回反射，每反射一次都有一部分能量從小反射盤向外輻射。
返射天線的優點是結構簡單、縱向尺寸小、增益高、副瓣電平較低。當要求天線的增益約為15～20分貝時，採用這種天線較為適宜。
八木天線發明人——八木博士
單個半波振子在子午面上有兩個最大輻射方向，而在赤道面上為均勻輻射。為了提高增益和獲得單向輻射，可在半波振子的前後平行放置引向器和反射器。一個由兩個對稱振子平行排列的二元天線陣，只要適當調整它們之間的距離和激勵電流的關係，就可使它們共同產生的輻射在兩振子中心連線的某一方向增強，而在相反方向減弱甚至完全抵消。假定其中一個振子為主振子，另一為附加振子，當附加振子的作用是將主振子的最大輻射方向引到自己的方向時,這一附加振子稱為引向器,反之稱為反射器。附加振子可以是有源的，也可以是無源的。八木-宇田天線的引向器和反射器都是無源的,統稱為寄生振子。寄生振子上的電流大小和相位決定於振子的間距和寄生振子的電抗，後者可通過改變它的長度或串入一可變電抗加以調整。欲使寄生振子成為引向器，它的輸入阻抗應為容性，長度應小於半波長。反之，反射器的輸入阻抗應為感性，長度應大於半波長。有源振子的長度通常取其第一個諧振長度，約 0.48λ，反射器與有源振子之間的距離約為 0.15～0.25λ，引向器與有源振子之間的距離約為0.1～0.35λ。反射器一般只需要一個，因為它後面的場強已經很弱，再增加反射器作用也不大，而增加引向器的數目，天線的軸向長度亦隨之增加,可以提高天線的增益、減小主瓣寬度。表1是各種八木-宇田天線的增益。元數很多的長八木天線實質上是一個端射式表面波行波天線（見表面波天線、漏波天線）。
八木天線的反射器，常用的是銅管或鋁管做成的無源振子（圖1a），還可以做成工字形（圖1b）或金屬網形（圖1c）等。引向器通常也是用銅管或鋁管做成的無源振子。由於各無源振子的中點正好是電壓的節點，所以直接把它們固定在天線支桿上也不會有很大的影響。
八木-宇田天線的頻頻寬度取決於允許方向性係數下降的程度。當方向性係數允許減小2～3分貝時，頻寬約為10%～30%。
八木-宇田天線的主要優點是結構簡單、饋電方便、體積小、轉動靈活等。缺點是計算複雜、調整困難。這種天線在米波和分米波波段有廣泛的套用。
返射天線是在普通慢波端射式天線的終端再裝置一個金屬反射板 P（稱為表面波反射器）而構成的一種天線形式，普通端射式天線可以採用八木-宇田天線、螺旋天線、介質天線等形式。返射天線又稱背射天線，它是於1960年在八木-宇田天線的基礎上根據返射原理提出來的（圖2a）。表面波反射器 P起鏡面的作用,使傳來的表面波返回慢波結構並從激勵端F和原反射器輻射到自由空間去。這種天線的增益可以比同樣長度的普通端射式天線提高很多。
還有一種短返射天線，它是把返射原理套用於一個對稱振子上。這種天線包括一個對稱振子和兩個反射盤（圖2b）。電波在兩個反射盤之間來回反射，每反射一次都有一部分能量從小反射盤向外輻射。
返射天線的優點是結構簡單、縱向尺寸小、增益高、副瓣電平較低。當要求天線的增益約為15～20分貝時，採用這種天線較為適宜。
八木天線發明人——八木博士