引向天线实验报告doc

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1、引向天线实验报告篇一：天线实验报告实验一 半波振子天线的制作与测试一、实验目的1、掌握50欧姆同轴电缆与 SMA连接器的连接方法。2、掌握半波振子天线的制作方法。3、 掌握使用“天馈线测试仪”测试天线VSWR和回波损 耗的方法。4、 掌握采用“天馈线测试仪”测试电缆损耗的方法。二、实验原理（1 ）天线阻抗带宽的测试测试天线的反射系数（S11），需要用到公式（1-1）：S11?ZA?Z0?|?|exp（j?） ZA?Z0 （1-1 ）根据公式（1-1 ）,只要测试出来的| r |值低于某个特定 的值，就可以说明在此条件下天线的阻抗 ZA 接近于所要求 的阻抗Z0 （匹配），在天线工程上，Z0通常

2、被规定为75 Q或 者50 Q,本实验中取 Z0=50Q。天线工程中通常使用电压驻 波比（VSWR p以及回波损耗（Return Loss , RL）来描述 天线的阻抗特性，它们和| r |的关系可以用公式（1-2 ）和（1-3 ）描述： ?1?|?| 1?|?|（1-2）RL?20lg（|?|） dB表 1-1 工程上对天线的不同要求（供参考）（1-3 ） 对于不同要求的天线，对阻抗匹配的要求也不 一样，该要求列于表 1-1 中。（2）同轴电缆的特性阻抗本实验采用 50 欧姆同轴电缆，其外皮和内芯为金属， 中间填充聚四氟乙烯介质（相对介电常数 ?r?2.2 ）。其特性 阻抗计算公式如下：Z0

3、?b? ?a? （1-4 ）式中 a 内芯直径；b外皮内直径。（本文来自：小草范文网：引向天线实验报告 ）三、实验仪器（1）Aitsu S331D 天馈线测试仪图 1-1 Aitsu S331D 天馈线测试仪表 1-2 Aitsu S331D 天馈线测试仪主要性能指标 撑和固定天线）和酒精棉等。（3）工具，主要包括：裁纸刀、尖嘴钳子、斜口钳子、 砂纸、挫、尺和电烙铁等。四、实验步骤 1 、半波振子天线的制作 制作天线时要主要安全，使用电烙铁和裁纸刀时应倍加、/- , G /:注意。截取一段长度为10cm的50欧姆同轴电缆。用裁纸刀将电缆两端蓝色的电缆护套各剥去3cm。（3）将SMA同轴连接器与

4、电缆相连接，具体操作步骤 如下：? 用裁纸刀将电缆一端的外皮和聚四氟乙烯介质切掉 1cm,保留电缆内芯。注意：在环切外皮和介质时，尽量不要切到内芯；在切断外皮和 介质后，可以用尖嘴钳夹住待去掉的部分左右晃动并拔下。? 用斜口钳子剪断电缆内芯的一部分，留下约 3mm4mm 的长度。 用砂纸打磨电缆内芯和金属外皮，并用酒精棉擦 拭干净。 将电缆内芯插入针内， 并用焊锡焊接牢固。 将 SMA 连接器的 J 头（内螺纹）与 K 头（外螺纹）相连过热，连接 器内的聚四氟乙烯膨胀变形，高出金属部分） ，将针和电缆 插入 SMA连接器的另一端，用力推紧，然后用电烙铁将SMA连接器与电缆外皮焊接。注意：焊锡要

5、充分熔化，直至流入 SMA连接器与电缆的缝隙内 （即在SMA连接器的孔内看到焊锡，若很难熔化，是由于铜 散热过快，可采用两个电烙铁同时加热） 。? 剪适当长度的热塑管，套在同轴电缆上，覆盖住露出 3文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .外皮的同轴电缆，使用电烙铁 或热风枪对热塑管加热，使其收缩。（4）制作半波振子天线? 计算谐振频率 f=2.4GHz 的半波振子的每个臂长 l/2 ， 用斜口钳子截取两端铜丝，长度均为 l/2 。注意：组 1 采用直径为 0.5mm 的铜丝，组2 采用直径为 2.5mm 的铜丝。 ? 将制作好的同轴电缆的一侧（另一侧为SMA连接器）去掉2cm蓝

6、色护套，再去掉 1cm金属外皮，最后去掉 8mm聚四氟乙烯介质。 ?截取长10cmx宽4cm的泡沫，用锥子在其中心打个孔， 并在其表面制作出一条沟（长度略长于半波振子， 宽度和深度约为半波振子直径） ? 将制作好的同轴电缆从泡沫的中心孔插入，截取一小 段细铜丝，在同轴电缆的金属外皮上缠绕 2-3 圈，留出约 0.5cm-1cm 的长度，用于与 半波振子的一个臂进行焊接。同时，将同轴电缆的内芯与半 波振子的另一个臂进行焊接。? 将制作好的半波振子固定在泡沫上（预先制作好的沟 内），用透明胶带固定好。半波振子制作完成。2、天线阻抗带宽测试（ 1 ）开机与校准? 点击 on/off 按键，来启动 A

7、itsu S331D 天馈线测试 仪。? 点击数字 1 ，以打开背景灯。? 点击 MOD，E 利用上下键选择回波损耗。?点击FREQ再点击 F1,输入1800，点击ENTER点 击F2,输入2600，点击 ENTER ?点击START CAL屏幕 出现“连接开路器到信号输出端口” ，从屏幕右侧的袋子里取出校准器件，将 OPEN端连接至天馈线测试仪的电 缆（注意，先将电缆上的 N转SMA连接头拧下），连接后点击ENTER当屏幕上出现 “连接短路器到信号输出端口”时，将SHOR端连接至天馈线测试仪的电缆， 连接后点击 ENTER。当屏幕上出现“连接负载到信号输出端口”时，将校准 件负载端（除了 o

8、pen 和 short外的第三个端口）连接至天馈线测试仪的电缆，连接后 点击ENTER至此校准完毕。?将校准件拧下，放回原处，将N转SMA连接头与天馈线测试仪电缆连接好，准备测试。（2）天线回波损耗和 VSWR试?将所制作的天线连接至天馈线测试仪电缆的SMA端口。观察天线的回波损耗随频率的变化。 此时，横轴共 10 格，包含了 1800MHz2600MHz 的频率范围，每格80MHz点击MAR,再点击M1,点击编辑，输入频率（如 XX），按 ENTER键。再添加3个MARK找到回波损耗小于10dB的频点。?点击MODE利用上下键选择 VSWR点击ENTER观察 VSWR 3、实验数据和实验报告

9、1 、观察所制作的半波振子天线，测量天线的总长度和 直径，填入表 I-1 。2、 观察待测天线的回波损耗，将回波损耗小于10dB的 低频点、高频点和中心频点填入表 I-1 ，并计算中心波长， 填入表 I-1 。3、观察待测天线的 VSWR将VSWRb于2的低频点、高 频点填入表 I-1 。4、计算半波振子天线长度直径比和长度波长比，填入表 I-1 。5、写出天线的工作频率范围、绝对带宽、相对带宽、比带宽，填入表 I-2 。请回答：该带宽属于那一种带宽 阻抗带宽 （阻抗带宽、方向图带宽、增益带宽、极化带宽）。表 I-1 天线参数表 I-2 天线带宽计算五、思考题1、根据天线的测试结果，解释“末端

10、效应” 。 答：由于天线上每一点都产生辐射，即电流波在天线上 一边传输一边辐射， 使得电流有衰减， 电流传播的相速减小， 波长缩短， 相位常数大于自由空间相位常数。另外，对称 振子有一定直径， 其馈电端和末端分布电容增大，末端电 流实际不为零，振子愈粗，末端效应愈显著。实验二 超宽带天线测试（演示实验）一、实验目的1、了解超宽带天线的概念及特点2、了解现代天线测试系统的组成3、了解现代天线测试仪器设备及其使用方法4、了解超宽带天线主要参数的测试方法二、实验原理 超宽带天线是一种具有极宽阻抗带宽的天线，其比带宽 一般可以达到 2： 1 以上，现代超宽带天线的阻抗带宽可以 达到 30：1 以上，可

11、以覆盖多个波段，能够实现传统的多个 天线的功能，所以受到了研究者的广泛关注。超宽带天线不仅需要具有极宽的阻抗带宽，即它的阻抗 要在极宽的频带内保持在一个范围内，还需要具有极宽的方 向图带宽、增益带宽以及极化带宽。现代的超宽带天线还需 要具有稳定的相位中心，即可以不失真地辐射时域脉冲信号。 根据以上对超宽带天线的要求，可以结合所学习的天线原理 进行如下天线测试的内容：（1）天线阻抗带宽的测试 参见实验一中二（ 1）内容。（2）主极化方向图的测试 方向图的测试需要测试天线在阻抗带宽内的各个频点 的远场的方向图， 一般最少要测试 3个频点，即下限频点 f1 、 上限频点 f2 和中心频点 f0 ，对

12、于更宽的频带，要根据具体 情况多测试一些频点的方向图，以便全面了解天线的参数。在工程上，一般不需要远场的三维方向图，而只需要测 试两个主平面的方向图曲线，对于线极化天线来说，这两个 主平面为E面和H面。因此，在天线测试前，还需要判断天 线的极化方式。在满足天线测试的极化匹配和阻抗匹配的条 件下，所测试的方向图为单一频点的功率方向图，所依据的 原理为公式（ 2-1 ）： ?2Pr?SiAe?SiGP（?） 4? （2-1 ）在不同角度B的时候，接收天线接收的功率与自身的功 率方向性函数 p（ e）有关，因此将待测天线作为接收天线放 置在一个可以接收到单一方向传播的均匀平面波的区域，并 且绕自身轴

13、线转动一周，这样不同角度e处就可以接收到不 同大小的功率，据此天线的功率方向图就可以绘制出来。 以上的测试方法涉及到了以下的条件： 天线可以接收到单一方向传播的均匀平面波的区域， 这需要一个无外界干扰的模拟自由空间的环境，还需要一个 均匀平面波的发射源； 天线可以绕着自身轴线转动，这需要一个转台； 天线的接收功率可以测试，这需要一个功率计。上述三条的解决方法是：篇二：天线技术实验报告Harbin Institute of Technology天线技术实验报告姓名： 班级： 学号： 院系：XX年5月实验一 天线方向图的测量一、 实验目的1、通过实验掌握天线方向图测量的一般方法。2、喇叭口径尺寸对

14、方向图影响， E 面、角锥喇叭与圆 锥喇叭的比较。二、 实验设备 发射源：信号发生器、测量线、被测天线、发射天线、 天线转台、检波器或微波小功率计等。 测量装置如图 1 所示。 发射天线 接收天线图 1 天线方向图测试系统 在接收端如有功率计，可直接用它测而不必用检波器， 根据条件而定。三、实验原理测量方法：1、固定天线法：被测天线不动以它为圆心在等圆周上 测得场强的方式。2、旋转天线法：标准天线不动为发射天线，而待测天 线为接收天线，而自身自旋一周所测的方向图。本实验采用 的是旋转天线的方法。 测量步骤：无论是固定测量或者旋转天线法，他们都是可动天线每 改变一个角度（ 2）记录下来一个数值（

15、检波器或小功率 计指示），改变一周即得到 360 度范围内的方向图。 测量要 求： 测量天线时，收发天线应该保持水平和垂直方向上的 对齐； 调节发射天线的衰减，使接受天线上的感应电流大于 60mA以保证测得方向图的明显； 在旋转天线的测量平面时，应该将收发天线同时旋转， 避免产生极化垂直的问题，使得无法测量。四、实验步骤本试验是 3 公分波长的角锥喇叭，所用的仪器是微波分 光仪，采用旋转天线法，标准天线不动，并将它 固定在旋转盘上，待测天线旋转一周所测数据。 1、把待测天线即 3 公分波长的角锥喇叭固定在微波分 光议的旋转盘上，再将标准喇叭固定在信号发生器上面，首 先计算出两喇叭之间距离，其装置如图所示：发送 接收图 3 角锥喇叭实验装置2、首先将发射旋钮拨至等幅位置，这是接收端的指 示器微安表应有指示，其大小可通过调整发射端的衰减，使 得接收的指示器指针可达 60-80uA 左右。 3 、使两喇叭在同 一直线上而且在同一平面内。 4 、测量： 首先记下接收端微安表指示值，向左半平面旋转接收喇 叭，每旋转一度， 记下相应的电流表的指示， 直到显示为零， 然后向右半平面旋转，记下相应的数据，在