天线的特性和测量删简版

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1、天线的特性特性和测量1实验目的1.1了解天线的发射和接收信号的基本工作原理。1.2认识和了解测量天线接收强度的基本装置。2天线工作原理早期人们采用手动进行方向图测量，数据的录取，方向图的绘制以及参数的计算都是手工方式，操作复杂，工作量大，耗时长，精度低，随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,天线方向图自动测试逐渐取代了手动测量，实现了信号录取，数据处理以及方向图绘制的自动化，大大提髙了测量速度和精度。2.1辐射效率辐射效率nr的定义为Nr=Pr/Pi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・2辐射方向图用极

2、坐标图来表示天线的辐射场强与辐射功率的分布，天线的方向图是表征天线辐射吋电磁波能量在空间各点分布的情况。天线方向性图能直观地反映辐射能量集中程度，方向性图越尖锐，表示辐射能量越集中,相反则能量分散。若天线将电磁能暈均匀地向四周辐射，方向图就变成一球面，称作无方向性，这就是一理想点源在空川辐射场，天线方向性图可通过测试来绘制，如测的是功率，即可绘制出功率方向性图，如测的的是场强，则可会出场强方向性图，但两者图形形状是完全一样的。2.2.1方向性图主瓣宽度通常图形方向性图有多个叶瓣，其中最大幅度方向的是叶瓣，称主瓣，其余称副瓣，在方向性图中

3、主瓣信息是我们最关心的。222方向性图主瓣零点角方向性图零点角是指主瓣两侧零辐射方向之间夹角，用20来表示。223方向性图副瓣电平旁瓣：在主辐射波瓣旁，还有许多副瓣，其中HPBW是半功率波束宽度，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。224方向性图副瓣功率电平相对于主瓣功率电平的比值，一般用分贝来表示，B

4、J：副瓣电平=101g（功率方向性图副瓣最大值/功率方向性图主瓣最大值）dB3天线方向图的测试内容与步骤测试的方法有两种：1）固定天线法：被测天线不动，以它为圆心在等

5、圆周上测得的场强的方式。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，而自身旋转一周所测的方向图。演示实验采用的是旋转天线的方法。测量步骤：旋转天线法：可动天线每改变一个角度，记录下来一个数值，改变一周即得到360范围内的方向图。方向图的自动测量与手动测量原理相同，不同的是利用电子和计算机技术，实现了数据采集处理和方向图绘制的自动化。下图为实验中天线方向自动测试的实验配置。微空il纤机犬线角屢信号丞取输岀方向图的口动测量属丁•动态测量。测量时被测天线连续转动，并接收信号源通过喇叭天线发射的微波信号。接收信号送天线幅度信号

6、采集电路，经变换放大及A/D转换后送给微机。天线转动的同时，天线角度信号录取装置将天线位置转换成角度数字信号送给微机。这样就可以得到测量范围内每一位置的幅度信号电平，根据这组数据，微机就可以进行数据处理并由输出装置输出计算结果。、注意：严格的测量应该在微波暗室中进行，这样可以大大消除反射波影响，不具备暗室条件,测量误差存在，但在微波段，因其传播方向性较强，而且房屋墙壁吸收较强，地面影响也对忽略，这样在普通实验室内进行的方向图测量偏差也不很大。4方向图测试实验数据