Draba 您好，欢迎阅读本帖！ 这个帖子是基于我在刚刚过去的半个月内制作八木天线得出的经验，整合而成的。 您可以将本帖看作是我在阳台板块发布的《关于我的暑假无线电技术精进计划……》“八木天线”部分的精简版本。当然，二者也有可能有所差异——如果您对制作过程中的更多细节感兴趣，欢迎阅读上面的帖子。 目录 在开始之前，需要知道的一些基本知识 设计八木天线 购买材料 搭建、调整与使用
Draba 1. 在开始之前，需要知道的一些基本知识 1.1 八木天线，长什么样？ （▲ 八木天线通常长这个样子） 图片中，不同编号对应着： 1——反射器（Reflector，后续可能简写为“R”） 2——有源振子（Driven Element，后续可能简写为“DE”） 37——导向器（Directors，后续可能简写为“D”） 8——主梁（Boom） 1.2 有源振子 有源振子通过馈线，连接着发信装置（电台）与八木天线。当有源振子的总长度为目标频率对应的半波长（λ/2）时， 会产生共振。因此，在实际设计八木天线时，我们通常将有源振子的总长度设定为半波长。有源振子从中间断开分为两段，分别连接馈线的屏蔽层与线芯。 1.3 导向器 一个八木天线拥有一个或多个导向器。导向器通常比有源振子总长度稍微短一些。导向器越多，八木天线的方向指向性就越强。 1.4 反射器 一个八木天线拥有一个反射器。反射器的位置处于有源振子的后方（与导向器异侧）。反射器通常比有源振子总长度稍微长一些。 【参考文献】Basic Yagi Antenna Design for the Experimenter 这篇文章里有更多关于八木天线的知识。
Draba 2. 设计八木天线 八木天线的反射器、导向器、有源振子、总长度等参数会根据不同需求、不同材料、不同环境等条件而改变。我目前并没有找到任何能够描述这些参数与其他条件之间关系的方程。但是，我找到了由U.S. Dept. of Commerce / National Bureau of Standards编著的Yagi Antenna Design文件。这份文件图文并茂，并包含了许多具有参考价值的图表。接下来的设计，很大程度上都依据这份文件。 但是，实际制作的情况与该文件的测量条件都不相符。因此，这份文件仅作为大致参考。 2.1 基本目标参数——我想要什么样的八木天线？ （1）目标频率f——我希望我的八木天线能够帮助我在145.100MHz上通联，所以我将目标频率设定为f = 145.1MHz。 （2）目标波长λ——目标频率对应的波长，计算公式为\lambda = frac{c}{f}，其中c是光速（电波的传播速度）。这里，145.100MHz对应的波长为λ = 206.8cm。 （3）单元总数——我希望我的八木包括一个反射器、一个有源振子、一个导向器。加起来一共是三个单元。 （4）振子截面直径d——八木的反射器、有源振子、导向器基本都是用金属棒（这里，我选用为黄铜棒）制成的。这些金属棒的直径，我预计要4mm。这取决于您能够找到的产品。 请注意：振子的金属棒材料请尽量选择黄铜棒，避免选择不锈钢棒。黄铜棒可以被电工钳裁剪，调整长度，而后者不行。同时，黄铜棒的截面直径可以选择小于4mm，因为经过实际操作发现4mm的黄铜棒，手动裁剪较为吃力。 （5）主梁截面直径D——制作主梁的材料选择PVC管。直径为20mm。 （6）振子间隔S——有源振子和导向器、导向器之间（如有多个）的间隔。我选择了0.2λ——41.4cm。您可以在0.2λ至0.4λ之间选择合适的。 （7）天线主梁总长度——振子间隔的总和，加上合适的握把部分长度。在这里，主梁总长度为0.2λ+0.2λ+25cm（握把）。您可以使用一根更长的PVC管，以备必要的间距调整。我使用了120cm的PVC管。 （8）相对长度——振子截面直径与目标波长之比d/λ，以及主梁截面直径与目标波长之比D/λ。这两个参数在之后会用到。 2.2 确认振子长度 参考以下曲线—— （▲振子长度-d/λ曲线） 在先前的振子间隔S的选取之时，为了方便得到参考数据，建议选择图中现存的间隔，例如右下角的0.2λ、0.25λ等。 确认八木对应的参数情况（AE，我的是A），然后通过之前得到的d/λ对应到横坐标，在“REFLECTOR”曲线中（上面两条）确认反射器相对于目标波长的参考长度，在“DIRECTORS”曲线中（下面五条）确认导向器相对于目标波长的参考长度。 例如，我得到的d/λ为0.0019，S = 0.2λ，对应到图中，得R的长度为0.488λ = 100.9cm，D的长度为0.462λ = 95.5cm。 您也可以根据D/λ的数据，修正振子长度。参考以下曲线—— （▲修正长度-D/λ曲线） 将D/λ数据对应到横坐标，得到纵坐标的值——即修正长度相对于目标波长的比值。将这个数据加到刚才得到的振子长度上，就可以基本完成振子长度的修正了。但是，如果您希望像我一样将振子放在主梁的外侧而非穿过，那么我觉得这个修正貌似没有什么意义——至少在调整的时候，发现了实际中心频率比预期频率小了许多。 另外，您也可以通过目标波长轻松地得知有源振子长度——四分之一波长（总长度为二分之一波长，被切成了两段）。 【参考文献】Yagi Antenna Design
Draba 3. 购买材料 3.1 材料 【PVC 管】作为主梁，预计长约 100cm。本来打算在淘宝上购买，但是发现有高达 36 元的邮费（靠，这谁干啊！）—— 遂在学校附近的五金店购入了长度为 120cm的PVC管。 【骑马卡】作为固定振子和主梁的工具。注意和PVC管的外径尺寸匹配。 【尼龙扎带】作为固定振子和骑马卡的工具。 【黄铜棒】作为振子材料。请店家按照您在上一部分计算出的振子长度，初步裁切黄铜棒。 【SYV50-3 馈线】作为馈线。为防止焊接翻车，建议选择一端带转换头的馈线。请注意，转换头的型号需要与电台适配——例如，对于泉盛UV-K6手台，就应选用SMA母头的转接头。 【一次性筷子】固定有源振子，防止因重力而耷拉下来。 3.2 工具与仪器 【分析仪】NanoVNA。 【裁剪工具】电工钳、剥线钳、美工刀、剪刀。 【焊接工具】电烙铁、焊锡丝（建议锡丝纯度大于50%，否则对新手不友好）、松香、助焊剂等。 【测量工具】卷尺。 【标记工具】马克笔（粗记号笔）。 【固定工具】电工胶布。
Draba 4. 搭建、调整与使用 4.1 在主梁上做标记、放置骑马卡 选取长度为120cm的PVC管作为主梁。留出25cm作为握把部分，以41.4cm为间隔，在PVC管上做好标记。 （▲做标记） （▲2个一组，放置骑马卡。注意骑马卡的朝向） 4.2 处理馈线、焊接馈线 请使用扎带将有源振子固定到相应的位置上。但是这个时候肯定固定不牢，不过不用着急，我们先来焊接馈线。 首先，处理馈线。将馈线剥开，露出屏蔽层（网状）与线芯（最中心部分）。将屏蔽网拧成一股。请稍微剥长一些，以便后续的焊接。 使用电烙铁，将两股线分别焊接至有源振子的两段上面。如果您是第一次使用电烙铁，请事先查阅电烙铁焊锡的正确操作！ （▲焊好后的样子） 焊接好后，请将馈线绕主梁若干圈，当作巴伦使用。您可以使用电工胶带，像护士打盐水时固定针头的方式固定馈线。 4.3 固定振子 对于R与D，使用扎带将其固定到对应位置的骑马卡之间即可。绑紧扎带，能够发现固定得较为牢靠。 但是对于DE，会存在如图问题： （▲DE由于重力作用无法保持水平） 因此，我们使用一次性筷子与扎带，将有源振子的两段连接到一条直线上。 （▲固定完成的DE） （▲固定完成的整体） 4.4 调整振子长度 请通过馈线，将NanoVNA连接至八木天线上。调出通道1的驻波比，查看目标频率附近的驻波比。这一步请在室外进行。如果您还不会操作NanoVNA，可以参照B站上M哥发布的视频。 我们可以通过裁剪振子的方式来提高天线的中心频率（驻波比图像的最低点对应的频率）。例如，刚刚固定完成时，我的八木天线中心频率大约在133MHz。通过每次裁剪约5mm15mm，可以看到中心频率有所上升。您可以多次少量地裁剪振子，以防剪过头。 如果您发现使用电工钳较难裁剪黄铜棒，您可以先在目标位置裁剪几圈，产生较深的痕迹；之后使用电工钳夹住不想要的那一段，向下掰（向下掰是为了防止崩到脸上）。这样子产生的切口往往平整，且这个方法较直接蛮力剪断黄铜棒更加省力省时。 （▲剪下来的部分黄铜棒与电工钳） 在多次调整之后，我的八木天线中心频率达到了约146MHz。在目标频率145.1MHz上，其驻波比在2以下，属于“能够使用”的范围。 （▲分析仪显示驻波比） 4.5 使用天线通联 您现在便可以将自己的电台连接到天线上，进行通联测试了！
Draba BI1NIZ 我只是在购买馈线的时候了解了50-3电缆的阻抗是50Ω，买到手之后就没有做另外的什么测试了——不过您这么一说，我觉得这种做法确实不太严谨——不过，我的电学专业知识还浅薄得很（这也是没看阻抗的原因之一），之后我得要好好了解一下阻抗匹配之类的知识啊😀
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