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1、电磁场与微波测量实验总结和设计姓名:学号：班级: 学院：电子工程学院日期:2012年5月电磁场与微波测量实验总结到此为止，本学期电磁场与微波测量的实验基本就结束了。从开始的基础实 验，到最后的设计实验，我们觉得收获了很多。最重要的是，我们了解了如何进 行简单的电磁场和微波测量，在此之前，我们并没有了解过类似的知识，也并没 有过类似的实验经验。每一次实验都要首先弄懂实验原理，学习使用测量仪器，进行实验，数据统 计和数据处理分析，在每个环节我们都有可能卡壳，但是我们最终完成了要求的 所有内容，不得不说是自己的一次超越。做完了这几次实验，总体感觉电磁场的实验比较简单，而微波测量实验稍难。 我想这和我
2、对知识的理解和掌握程度有关。 由于曾经对电磁场的学习和理解比较 深入，而微波更多的是一知半解。这让我认识到理论是实践的基础， 在我以后的 学习中应该同样的注重理论知识的理解掌握。在本学期实验即将完成之际，我想向曾经给我帮助和支持的人们表示衷心的 感谢。感谢我的指导老师赵同刚老师，赵老师在不顾辛苦和压力的情况下，不厌其 烦的给我们讲解每一个实验的原理、 过程、注意事项等，让我们能够顺利的完成 基础实验，同时对于一些基本的实验相关的技术有了一定的了解， 为后续的实验 打下了良好的基础。还要感谢所有帮助我给我提出宝贵建议的老师和同学， 我的学业能有目前的 成绩是受益于大家，再次表达我衷心的感激之情。
3、下面在本学期电磁场和微波测 量实验的基础上提出以下实验，请老师多多指导。设计实验课题天线返回损耗测量实验目的:、了解天线的基础知识、了解常见的天线结构 三、禾I用频谱仪测量天线的返回损耗实验原理: 天线是射频系统中不可缺少的组成部分，其主要功能是将电磁波发射至空气中或 从空气中接收电磁波，相当于射频发射接收电路与空气的信号耦合器。 合适的天 线可以改善信号分布增大信噪比、克服覆盖范围内1 VSWR1ZinZo1. 辐射效率r定义为式中,Pr为天线辐射出的功率，单位为 W ； Pi为馈入天线的功率，单位为 W2. 辐射方向图：用一极坐标图来表示天线的辐射场强度与辐射功率的分布，如 图1所示。Z0
4、 =00EoyE面图2-1 辐射方向图X 0 =90=0=90=270H面3. 半功率角的定义如图2-2所示。E0.707E0.707E(b)按功率定义(a)按电场定义图2半功率波束宽度4. 旁瓣：在主辐射波瓣旁，还有许多副瓣，沿角度方向展开如图3所示。其中HPBW为半功率波束宽度，辐射最大功率下降3dB时的角度；FNBW为第一 零点波束宽度；SLL为旁瓣高度，辐射最大功率与最大旁瓣的差。图3主瓣与旁瓣5. 方向系数D定义为DpmaxPav式中，Pmax为最大功率密度，单位为 W/m2； Pav为平均辐射功率密度，单位为W/m2。6. 天线增益G定义为Cl式中，Pr为被测天线距离R处所接收到的
5、功率密度，单位为 W/m； Pi为全向性天 线距离R处所接到的功率密度，单位为W/m。增益为G的天线距离R处的功率密 度应为接收功率密度，即PrGR4 R27. 天线输入阻抗Zn定义为式中，U为在馈入点上的射频电压；I为在馈入点上的射频电流。天线是个单端口网络，输入驻波比或反射系数是一个基本指标， 为了使天线 辐射尽可能多的功率，必须使天线与空气匹配，输入驻波比尽可能小。阻抗 ，驻 波比与反射系数的关系为实验内容：返回损耗的测量1. 参考 GRF-3100 中 T-4(R-1)。2. 将频谱分析仪准备好；将Bridge的射频信号输入端口接到频谱分 析仪的TG输出端；将Bridge的反射信号输出
6、端口利用RF Cable 连接到频谱分析仪的RF输入端。3. 将频谱分析仪的起始频率、终止频率与分辨率频宽(RBW)根据下图所示的步骤将其分别设定为600 MHz、1200 MHz与3 kHz。Step1:Step2:Step3:6 00 MHzBW3 kHzRBWAuto/ Manu1200 MHz4. 将连接于Bridge的RF输出端的RF Cable开路，然后根据下图所 示的步骤启动频谱分析的TG (Tracking Generator)功能，并校正频谱分析仪。10 dBmRef ValueTGLevelNormalON OFFTGON OFF0 dBm0 dBmONON5. 将连接在Bridge的RF输出端的RF Cable接到T-4的输入端来测 量其返回损耗，同时在T-4的输出端接入天线，并将频谱分析仪的 Marker的频率定在900 MHz，记录测量结果。6. 按照以上设置，将连接于Bridge的RF输出端的RF Cable接于R-1的输出端 来测量其返回损耗，同时于R-1的输入端接入天线，并将频谱分析仪的Marker 的频率定在900 MHz，记录测量结果。
