电磁场与微波技术实验天线部分实验二

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1、电磁场与电磁波（天线部分）实验报告实验二班级：2011211120班姓名：刘谋亚学号：2011210582班内序号：149实验二网络分析仪测试八木天线方向图1.实验目的1.掌握网络分析仪辅助测试方法；2.学习测量八木天线方向图方法；3.研究在不同频率下的八木天线方向图特性。注：重点观察不同频率下的方向图形状，如：主瓣、副瓣、后瓣、零点、前后比等。2.实验原理实验中用的是七单元八木天线，包括一个有源振子，一个反射器，五个引向器（在此图中再加2个引向器即可）图2.1八木天线原理图引向器略短于二分之一波长，主振子等于二分之一波长

2、，反射器略长于二分之一波长，两振子间距四分之一波长。此时，引向器对感应信号呈“容性”，电流超前电压90°；引向器感应的电磁波会向主振子辐射，辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后于从空中直接到达主振子的信号90°，恰好抵消了前面引起的“超前”，两者相位相同，于是信号叠加，得到加强。反射器略长于二分之一波长，呈感性，电流滞后90°，再加上辐射到主振子过程中又滞后90°，与从反射器方向直接加到主振子上的信号正好相差了180°，起到了抵消作用，一个方向加强，一个方向削弱，便有了强方向性。发射状态作用过程亦然。3.实验步骤（1）调

3、整分析仪到轨迹（方向图）模式；（2）调整云台起点位置270°；（3）寻找归一化点（最大值点）；（4）旋转云台一周并读取图形参数；（5）坐标变换、变换频率（f=600MHz、900MHz、1200MHz），分析八木天线方向图特性。94.实验数据当f=600MHz时，接收信号分贝强度（对数）方向图：图4.1f=600MHz接收信号方向图（dB）当f=600MHz时，接收信号百分比强度方向图：9图4.2f=600MHz接收信号方向图（%）从百分比图和数据得出有两个峰值方向，分别为292°（幅度为96.7%）和98°（幅度为99.

4、8%）。当f=900MHz时，接收信号分贝强度（对数）方向图：9图4.3f=900MHz接收信号方向图（dB）当f=900MHz时，接收信号百分比强度方向图：9图4.4f=900MHz接收信号方向图（%）从百分比图和数据得出有在95°处有一个峰值（幅度为1）。而后瓣衰减严重，峰值仅为285°处（幅度为30.3%）当f=1200MHz时，接收信号分贝强度（对数）方向图：9图4.5f=1200MHz接收信号方向图（dB）当f=1200MHz时，接收信号百分比强度方向图：9图4.6f=1200MHz接收信号方向图（%）从百分比图

5、和数据可得出在57°和154°处各有一个峰值（幅度分别为72.8%和93.6%），这些都属于旁瓣。旁瓣的扩大严重干扰了主瓣，按实验经验在92°找到被削弱的主瓣，幅度为61.4%。而在218°~341°范围内幅度一直居高不下，接近1左右，其为后瓣。5.实验结果分析频率（MHz）6009001200主瓣峰值点（°）989592后瓣峰值点（°）292285/主瓣宽度（°）6145/后瓣宽度（°）7852136前后比1.0320583.300330.614表5-1不同频率下八木天线的工作参数八木天线的优点在于方向性很好。其引向器能

6、够增强主瓣，而反射器能够消除后瓣，因此其较理想方向图应该是只有一个明显的主瓣，其余成分比如旁瓣、后瓣越小越好。本次实验中比较符合理想的方向图是900MHz的实验结果，而600MHz的问题在于后瓣太大，1200MHz则出现两个明显旁瓣，后瓣也太宽，表明其受到了严重干扰。原因是什么？是因为实验环境下600MHz和1200MHz的噪音太高对天线造成了干扰？亦或是此次实验使用的八木天线工作频率在900MHz左右，偏离工频太多便会影响性能不能正常工作？这都需要进一步实验的测试，本次试验所得到的信息是远远不够的。96.心得体会通过本次

7、实验，我对八木天线有了一定的了解，也见识到了天线形状的多种多样。天线的设计真是一件很有难度的事，设计出一个性能优越的天线是一件很了不起的事。我熟悉了网络分析仪的使用技巧，了解了八木天线的各方向性能，感觉很有收获。9