坐标，并忽略振子损耗，则其形式为

（1-24）

式中，Im为电流波腹点的复振幅；k=2π/λ=ω/c为相移常数。根据正弦分布的特点，对称振子的末端为电流的波节点；电流分布关于振子的中心点对称；超过半波长就会出现反相电流。

二、引向天线

2.1 引向天线简介

引向天线又称八木天线，是上个世纪二十年代，日本东北大学的八木秀次和宇田太郎两人发明的。引向天线通常由一个有源振子、一个反射器及若干个引向器构成，反射器与引向器都是无源振子，所有振子都排列在一个平面内且相互平行。它们的中点都固定在一根金属杆上，除了有源振子馈电点必须与金属杆绝缘外，无源振子则都与金属杆短路连接。因为金属杆与各个振子垂直，所以金属杆上不感应电流，也不参与辐射。引向器天线的最大辐射方向在垂直于各个振子且由有源振子指向引向器的方向，所以它是一种端射式天线阵。一个典型的引向天线如图（3）所示。

引向天线的优点是结构简单、馈电方便、重量轻、便于转动，并有一定的增益。缺点是颇带窄，增益不够高，因此常排成阵列使用。它在超短波和微波波段应用广泛。

图3 典型引向天线

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2.2 引向天线工作原理

一副典型的引向天线由一个有源的半波振子，一个(或几个)反向器和一个(或几个)引向器组成的线性端射天线。即有一个连接到传输线上的偶极子，还有若干个未连接、等距离或不等距离安装的平行阵列偶极子(作引向器和反向器)。引向器和反向器的作用是将有源振子的能量引到主辐射方向上去。有源阵子由于加有高频电动势，在周围八木天线空间产生电磁场，使得无源阵子中出现感应电动势，产生相对应的高频电流，这些电流在周围空间再衍生电磁场。由于存在无源阵子，根据互感原理在有源子上也产生相应的感应电流。所以有源阵子的总电流是激励电流和感应电流之和。当反射器的长度、引向器的长度和它到有源阵子的距离选得适当，使反射器和有源阵子所产生的电磁场在一个方向(反射器的一边)上相抵消，在相反方向上(引向器一边，主辐射方向)上相叠加，这样就可使天线得到单项辐射特性，使天线辐射可以在引向器方向上形成较尖锐的波束。八木天线的单元越多，方向性越强。但是单元的增加不与方向性成正比。单元过多时，导致工作频带变窄，整个天线尺寸也将偏大。

2.2.1引向器与反射器

为了分析产生“引向”或“反射”作用时振子上的电流相位关系，我们先观察两个有源振子的情况。

设有平行排列且相距λ/4的两个对称振子，当振子“2”的电流相位领先于振子“1”90°，即I2=I1ej90°时，振子“2”的作用好像把振子“1”朝它方向辐射的能量“反射”回去，故振子“2”称为反射振子（或反射器）。如果振子“2”的馈电电流可以调节，使其相位滞后于振子“1”90°，即I2=I1e-j90°，则其结果与上面相反，此时振子“2”的作用好像把振子“1”向空间辐射的能量引导过来，则振子“2”称为引向振子（或引向器）。在一对振子中，振子“2”起引向器或反射器作用的关键不在于两振子的电流幅度关系，而主要在于两振子的间距以及电流间的相位关系。

振子“2”起引向器或反射器的电流相位条件是

反射器：0°＜α＜180° 引向器：-180°＜α＜0°

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2.2.2二元引向天线

在使用中为了使天线的结构简单、牢固、成本低，在引向天线中广泛采用无源振子作为引向器或反射器。由于一般只有一个有源振子，在引向天线中无源振子的引向或反射作用都是相对于有源振子而言的。

在引向天线中，有源振子和无源振子的长度基本上都在λ/2附近，此时方向函数及互阻抗随l的变化不太大，所以在近似计算时可以把单元天线的方向函数及单元件的互阻抗均按半波振子处理。至于自阻抗，则因其对l/λ、a/λ的变化敏感，需要按振子的实际尺寸计算。

表1中给出了有源振子长度2l1=0.475λ，振子半径a为0.0032λ时，三种不同无源振子长度对应于各种间距d的电流比I2/I1（=meja=m∠α）。

表1 电流比（2l1/λ=0.475λ）

I2/I1=m∠α d/λ 2l2/λ=0.450 2l2/λ=0.475 2l2/λ=0.500 0.10 0.800∠-142.45° 0.806∠180.01° 0.673∠158.67° 0.15 0.728∠-163.35° 0.731∠168.34° 0.607∠146.19° 0.20 0.659∠-175.90° 0.661∠155.37° 0.548∠132.79° 0.25 0.597∠170.50° 0.598∠141.51° 0.496∠188.67° 0.30 0.542∠156.12° 0.544∠162.97° 0.452∠103.96°

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0.35 0.495∠141.16° 0.497∠111.90° 0.413∠88.78° 0.40 0.454∠125.71° 0.455∠96.39° 0.379∠73.21° 0.45 0.418∠109.89° 0.420∠80.53° 0.349∠57.31° 0.50 分析表1可以看出：

0.386∠93.78° 0.388∠64.39° 0.323∠41.13° （1）当有源振子2l2/λ一定时，只要无源振子长度2l2/λ及两振子间距d/λ选择得合适，无源振子就可以成为引向器或反射器。对应合适的d/λ值，通常用比有源振子短百分之几的无源振子作引向器，用比有源振子长百分之几的无源振子作反射器。

（2）当有源及无源振子长度一定时，d/λ值不同，无源振子所起的引向或反射作用不同。因此为了得到较强的引向或反射作用，应正确选择或调整无源振子的长度及两振子的间距。

（3）为了形成较强的方向性，引向天线振子间距d/λ不宜过大，一般d/λ＜0.4。

2.2.3多元引向天线

为了得到足够的方向性，实际使用的引向天线大多数是更多元数的。

通过调整无源振子的长度和振子间的间距，可以使反射器上的感应电流相位超前于有源振子；使引向器“1”的感应电流相位落后于有源振子；使引向器“2”的感应电流相位落后于引向器“1”；引向器“3”的感应电流相位再落后于引向器“2”??如此下去便可以调整得使各个引向器的感应电流相位依次落后下去，直到最末一个引向器落后于它前一个为止。这样就可以把天线的辐射能量集中到引向器的一边，获得较强的方向性。

由于已经有了一个反射器，再加上若干个引向器对天线辐射能量的引导作用，在反射器的一方的辐射能量已经很弱，再多加反射器对天线方向性的改善不是很大，通常只采用一个反射器就够了。至于引向器，一般来说数目越多，其方向性就越强。但是实验与理论

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