Draba 您好，歡迎閱讀這篇貼文！ 這篇文章是基於我過去一個月內製作「八木」天線的經驗，並進行整合而成。 您也可以將這篇貼文視為我在陽台板塊發表的。《關於我暑假的無線電技術進步計畫……》「八木天線」部分的簡化版本。當然，這兩種方法也可能存在差異——如果您對製作過程的細節更感興趣，歡迎閱讀上面的文章。 目錄 在開始之前，您需要了解的基本知識。 設計八木天線 購買材料 建立、調整與使用
Draba 1. 在開始之前，需要了解的基本知識 1.1 八木天線，其外觀為何？ （▲ 八木天線通常呈現這個樣子） 圖片中，不同的編號對應著： 1——反射器 (後續可能簡寫為「R」) 2——有源振盪器 (後續可能簡寫為「DE」) 37——董事 (後續可能簡寫為「D」) 8——主樑 (Boom) 1.2 具有活體迴路 由有源振子透過饋線連接到發信裝置（無線電）與八木天線。當有源振子的總長度為目標頻率對應的半波長（λ/2）時，會產生共振。因此，在實際設計八木天線時，我們通常將有源振子的總長度設定為半波長。有源振子從中間斷開分為兩段，分別連接饋線的屏蔽層與線芯。 1.3 指示器 一個「八木」天線擁有一個或多個導向板。導向板通常比總長度略短。導向板越多，「八木」天線的方向指向性就越強。 1.4 鏡面 一個「八木」天線擁有一個反射面。反射面的位置位於總振盪器的後方（與導波方向相反）。反射面通常會比總振盪器略長。 [參考文獻]實驗者使用的基本雅基天線設計 這篇文章中包含關於「八木天線」的更多資訊。
Draba 2. 設計八木天線 八木天线的反射面、導向器、有源振盪器以及總長度等參數會根據不同的需求、不同材料和不同環境而改變。目前我還沒有找到任何能夠描述這些參數與其他條件之間關係的方程式。但是，我找到了由美國商務部 / 國家標準局編撰的《Yagi 天線設計》文件。這份文件包含圖文並茂，以及許多具有參考價值的圖表。接下來的設計，很大程度上都依據這份文件。 然而，實際製作的情況與該文件的測量條件並不完全一致。因此，這份文件僅作為大致參考。 2.1 基本目標參數——我想獲得哪種「八木」天線？ （1）目標頻率 f —— 我希望我的八木天線能夠幫助我在 145.100 MHz 上進行通訊，因此我將目標頻率設定為f = 145.1 ميجاهرتز。 （2）目標波長 λ —— 目標頻率對應的波長，計算公式為：λ = c / f，其中c這是光速（電波傳播的速度）。在此，對應於 145.100 MHz 的波長為 λ = 206.8 cm。 （3）總數 – 我希望我的八木天線包含一個反射面、一個放大器和一個導波，共三個單元。 （4）振子截面的直徑 d——Yagi 天線的反射面、有源振子和導向器基本都是用金屬棒（這裡，我選擇使用黃銅棒）製成的。這些金屬棒的直徑，我預計要為 4mm。這取決於您能找到的產品。 請注意：振子的金屬棒材料，建議選擇黃銅棒，避免選擇不鏽鋼棒。黃銅棒可以用電工鉗裁剪、調整長度，而後者則不行。此外，黃銅棒的截面直徑可以選擇小於4mm，因為實際操作發現，4mm的黃銅棒，手動裁剪較為困難。 （5）主梁截面的直徑 D —— 使用 PVC 管製作主梁。直徑為 20 mm。 （6）振子間隔 S —— 指由有源振子與導向器，或多個導向器之間的間距。我選擇了 0.2λ – 41.4 公分。您可以選擇介於 0.2λ 到 0.4λ 之間的值。 （7）天線的主梁總長度——振子間隔之總和，加上適當的握把部分長度。在此，主梁總長度為 0.2λ + 0.2λ + 25 公分（握把）。您可以使用一根更長的 PVC 管，以便進行必要的間距調整。我使用了 120 公分的 PVC 管。 （8）相對長度——振盪器的截面直徑與目標波長的比例 d/λ，以及主樑的截面直徑與目標波長的比例 D/λ。這兩個參數會在後續使用。 2.2 確認振動器的長度 參考以下曲線—— （▲振盪器長度-d/λ曲線） 在上一步中選擇振子間隔 S 時，為了方便取得參考數據，建議選擇圖表中現有的間隔，例如右下方標示為 0.2λ、0.25λ 等。 確認「八木」型天線的相關參數 (A)E，我的是 A 型，然後透過先前獲得的 d/λ對應於橫座標，在「REFLECTOR」曲線（上方兩條）中確認反射器的相對目標波長的參考長度，而在「DIRECTORS」曲線（下方五條）中確認導向器的相對目標波長的參考長度。 例如，我得到的d/λ為0.0019，S = 0.2λ，根據圖表，R的長度為0.488λ = 100.9公分，D的長度為0.462λ = 95.5公分。 您也可以根據 D/λ 的數據，來調整振動器的長度。請參考以下曲線—— （▲修正長度-λ曲線） 將 D/λ 的數據對應到橫座標，得到縱座標的值——即修正長度與目標波長的比例。 將這個數據加到剛獲得的振子長度上，就可以基本完成振子長度的修正。 但是，如果您希望像我一樣將振子放在主梁的外側而非穿過，那麼我覺得這個修正似乎沒有什麼意義——至少在調整的時候，發現實際中心頻率比預期頻率小了許多。 此外，您也可以輕鬆地得知目標波長所對應的「¼ 波長」的振子長度（總長度為「½ 波長」，被切割成兩段）。 [參考文獻]雅基天線設計
Draba 3. 採購材料 3.1 材料 【PVC 管】作為主樑，預計長約 100 公分。原本打算在淘寶上購買，但發現郵費高達 36 元（這太貴了！），因此在學校附近的五金店購買了一根長 120 公分的 PVC 管。 【騎馬卡】作為固定振子和主梁的工具。請注意與PVC管的外徑尺寸是否相符。 【尼龍紮帶】，可用於固定振盪器和馬卡。 【黃銅棒】，作為振動體的材料。請店家依照您先前計算出的振動體長度，初步裁切黃銅棒。 【SYV50-3 饋線】作為饋線。為了防止焊接時損壞，建議選擇一端帶轉換頭的饋線。請注意，轉換頭的型號需要與無線電相容——例如，對於QuanSheng UV-K6 手機，應選擇 SMA 母頭的轉接頭。 【一次性筷子】內置固定式振盪器，以防止因重力而下垂。 3.2 工具與儀器 【示波器】NanoVNA。 【切割工具】電工鉗、剝線鉗、美工刀、剪刀。 【焊接工具】電烙鐵、焊錫絲（建議錫絲純度大於50%，否則對初學者不太友善）、松香、助焊劑等。 【測量工具】捲尺。 [標記工具]：粗體筆。 【固定工具】電工膠帶。
Draba 4. 建立、調整與使用 4.1 在主樑上製作標記，並放置騎馬卡。 選擇長度為120公分的PVC管作為主樑。預留25公分為握把部分，並以41.4公分為間隔，在PVC管上標記好。 （▲標記） （▲兩個組，放置騎馬卡。請注意騎馬卡的朝向） 4.2 處理饋線、焊接饋線 請使用紮帶將有源振子固定在相應的位置上。不過在這個時候，固定可能不會非常牢固，但不用擔心，我們先來焊接饋線。 首先，處理饋線。將饋線剝開，露出屏蔽層（網狀）與線芯（最中心部分）。將屏蔽網擰成一條。請稍微剝長一些，以便後續的焊接。 請使用電烙鐵，將兩根線分別焊接在兩個有源振子的兩端。如果這是您第一次使用電烙鐵，請先閱讀關於電烙鐵和焊錫正確使用的說明！ （▲焊接完成後的樣子） 焊接完成後，請將饋線繞在主樑上若干圈，作為巴倫使用。您可以利用電工膠帶，如同護士在注射鹽水時固定針頭的方式，來固定饋線。 4.3 恆定振動 對於 R 與 D，可以使用魔術帶將其固定在對應位置的騎馬卡之間即可。 將魔術帶綁緊，可以確保固定更加牢固。 然而，對於 DE，可能會出現如下問題： （▲DE 因為重力的作用，無法維持水平。） 因此，我們使用一次性筷子和束帶，將兩個有源振子的兩端連接到一條直線上。 （▲已完成的「DE」） （▲已完成的完整狀態） 4.4 調節振動器的長度 請透過饋線將 NanoVNA 連接至 八木天線上。調整頻道 1 的駐波比，並檢查目標頻率周圍的駐波比。此步驟請在戶外進行。如果您還不熟悉如何操作 NanoVNA，可以參考 B 站上的…M哥發布的影片。 我們可以透過調整振子的方式來提高天線的中心頻率（與駐波比圖像的最低點對應的頻率）。例如，剛完成固定時，我的八木天線中心頻率大約為133 MHz。透過每次裁剪約 5mm15mm，可以觀察到中心頻率有所上升。建議您多次少量地調整振動器的參數，以避免過度調整。 如果您發現使用電工鉗較難裁剪黃銅條，您可以先在目標位置裁剪幾圈，產生較深的痕跡；之後使用電工鉗夾住不想要的那一段，向下彎（向下彎是為了防止掉到臉上）。這樣產生的切口通常會比較平整，而且這個方法比直接用蠻力剪斷黃銅條更加省時省力。 （▲被剪下來的黃銅棒和電工鉗） 經過多次調整後，我的八木天線的中心頻率已達到約146MHz。 在145.1MHz這個目標頻率下，它的駐波比低於2，屬於「可使用」的範圍。 （▲示波器顯示駐波比） 4.5 使用天線連接 現在您可以將自己的無線電連接到天線，進行通訊測試！
Draba BI1NIZ 我在購買饋線時才得知50-3電纜的阻抗是50Ω，拿到手後就沒有再做其他測試——但您這麼一說，我覺得這種做法確實不太嚴謹——不過，我的電機專業知識還不夠深入（這也是沒看阻抗的原因之一），之後我得好好學習一下阻抗匹配相關的知識。😀
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