北邮电磁场与微波技术实验实验一

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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.掌握网络分析仪矫正方法；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。二，实验步骤1.设置仪表为频域模式的回损连接模式后，矫正网络分析仪；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。三，实验原理当双振子天线的一端变为一个无穷大导电平面后，就形成了单振子天线。实际上当导电平面的径向距离大到0

2、.2~0.3λ，就可以近似认为是无穷大导电平面。这时可以采用镜像法来分析。天线臂与其镜像构成一对称振子，则它在上半平面辐射场与自由空间对称振子的辐射场射相同。由于使用坡印廷矢量法积分求其辐射功率只需对球面上半部分积分，故其辐射功率为等臂长等电流分布的对称振子的一半，其辐射电阻也为对称振子的一半。当h<<λ时，可认为R≈40(πh)2λ2。由于天线到地面的单位长度电容比到对称振子另一个臂的单位长度电容大一倍，则天线的平均特征阻抗也为等臂长对称振子天线的一半，为W=60[ln2ha-1]四，实验数据试验参数：BF=60

3、0，ΔF=25，EF=2600，n=811.短路时矫正，阻抗点分布：2.开路时矫正，阻抗点分布：3.选择电径为Φ1=1mm的天线，阻抗点分布：由图及数据表可知其谐振点频率约为1225MHz，第二谐振点频率约为2450MHz，即第二次谐振时频率约为第一次两倍。4.选择电径为Φ3=3mm的天线，阻抗点分布：由图及数据表可知其谐振点频率约为1100MHz，第二谐振点频率约为2000MHz，即第二次谐振时频率约为第一次两倍。5.选择电径为Φ9=9mm的天线，阻抗点分布：由图及数据表可知其谐振点频率约为1050MHz，第二谐

4、振点频率约为1625MHz，且第二次谐振时频率不为第一次两倍。五，结果分析1.由三次实验数据可知：随着电径增加，谐振频率会下降。2.由电磁场及天线部分课程所学知识可知：天线电长度为1/4波长的整数倍时，天线能够谐振。由三次试验的SMITH圆图可以得到第一次谐振（天线电长度为λ/4）和第二次谐振（天线电长度为λ/2）的点。当Φ较小（1mm和3mm）时，第二次谐振频率约为第一次两倍，即符合规律。但当Φ=9mm时，不再表现为λ/4及λ/2的关系，说明电径较大时对于天线各项参数的影响较大，电径越大，谐振点输入阻抗越小，网络

5、反射系数越小，回波损耗越小，且越高频影响越明显。六，心得体会这次实验虽然不难，但却让我对于天线电径对其性能参数的影响有了直观的学习与了解，且通过亲手操作价格昂贵的仪器，明白了现实非理想环境对与射频天线带来的复杂的影响。也激发了我对于天线部分知识的兴趣，希望能够通过以后的学习更加深入的了解相关知识。