北邮-电磁场实验天线部分实验一

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1、实验一网络分析仪测量振子天线输入阻抗一、实验目的1、掌握网络分析仪校正方法；2、学习网络分析仪测量振子天线输入阻抗的方法；3、研究振子天线输入阻抗随振子电径变化的情况。注：重点观察谐振点与无线电径关系(λ/4、λ/2)。二、实验步骤1、设置仪表为频域模式的回损连接模式后，校正网络分析仪；2、设置参数并加载被测天线，开始测量输入阻抗；3、调整测试频率寻找天线的两个谐振点并记录相应阻抗数据；4、更换不同电径（Φ1，Φ3，Φ9）的天线，分析两个谐振点的阻抗变化情况。设置参数：BF=600，ΔF=25，EF=2600，n=81三、实验数据1、校准的结果：（1）在

2、导电平面接入短路器进行校准，得到的阻抗点分布如下：图1短路校准图（2）在导电平面接入开路器进行校准，得到的阻抗点分布如下：图2开路校准图2、更换不同电径（Φ1，Φ3，Φ9）天线的测量结果（1）电径为Φ1=1mm的天线：图3Φ1=1mm天线的阻抗分布图由实验数据可知，第一谐振点的频率（取最接近的频率）约为1175MHz，输入阻抗为31.67Ω。F(Mhz)RL(db)SWRR(Ω)Jx(Ω)1150-11.21.75330.49-10.61175-12.81.58631.67-2.761200-13.61.52433.906.828第二谐振点的频率（取最接

3、近的频率）约为2425MHz，输入阻抗为649.5Ω。F(Mhz)RL(db)SWRR(Ω)Jx(Ω)2400-1.3013.32665.323.662425-1.3312.99649.5-9.652450-1.3812.55620.9-65.3（2）电径为Φ3=3mm的天线：图4Φ3=3mm天线的阻抗分布图由实验数据可知，第一谐振点的频率（取最接近的频率）约为1100MHz，输入阻抗为34.99Ω。F(Mhz)RL(db)SWRR(Ω)Jx(Ω)1075-12.21.64131.70-7.921100-14.91.43234.99-1.971125-1

4、5.21.41836.556.703第二谐振点的频率（取最接近的频率）约为2100MHz，输入阻抗为297.7Ω。F(Mhz)RL(db)SWRR(Ω)Jx(Ω)2075-2.955.926295.812.082100-2.945.954297.71.3212125-2.916.009299.8-13.4（3）电径为Φ9=9mm的天线：图5Φ9=9mm天线的阻抗分布图由实验数据可知，第一谐振点的频率（取最接近的频率）约为1050MHz，输入阻抗为28.21Ω。F(Mhz)RL(db)SWRR(Ω)Jx(Ω)1028-9.012.09724.03-4.00

5、1050-11.01.77528.211.7801075-13.71.51633.635.279第二谐振点的频率（取最接近的频率）约为1525MHz，输入阻抗为110.9Ω。F(Mhz)RL(db)SWRR(Ω)Jx(Ω)1500-8.532.196109.17.9691525-8.432.219110.90.7521550-8.492.205110.1-2.70四、实验结果分析不同电径（Φ1，Φ3，Φ9）天线的测量结果比较如下：Φ1=1mmΦ3=3mmΦ9=9mm谐振频率(Mhz)输入阻抗(Ω)谐振频率(Mhz)输入阻抗(Ω)谐振频率(Mhz)输入阻抗

6、(Ω)第一谐振点117531.67110034.99105028.21第二谐振点2425649.52100297.71525110.9由上表可以看出：（1）天线的电径越大，谐振频率越小，谐振点输入阻抗越小，并且电径对第二谐振点的影响要比第一谐振点更大。但是在第一谐振点处，电径为3mm的天线的输入阻抗并没有比电径为1mm的天线的输入阻抗小，这可能是由于测量的误差，谐振点都是取了最接近谐振的点且接近程度并不完全相同，所以可能会出现这样的情况，这也说明了电径对第一谐振点的影响不是很大。（2）第一谐振点的输入阻抗远小于第二谐振点的输入阻抗，第一谐振点即λ/4谐振

7、点的输入阻抗为，第二谐振点即λ/2谐振点的输入阻抗为，故说明小于。（3）电径越大，天线的smith圆图阻抗特性越不规则，与理想状态的中心在正实轴某处的规则的圆差别越大。五、联系相关问题及思考1、网络分析仪网络分析仪是测量网络参数的一种新型仪器，可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口的复数散射参数，并以扫频方式给出个散射参数的幅度、相位频率特性。正确使用时，可以达到很高的精度。它的应用非常广泛，尤其在测量无线射频元件和设备的线性特性方面非常有用。使用网络分析仪要注意的一点就是，在使用之前必须进行校准。2、天线振子天线振子是天线上的元器件，具有导向和

8、放大电磁波的作用，使天线接收到的电磁信号更强。天线振子是用导电性较好的金属制造的