电磁场与微波技术天线部分实验报告二

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1、信息与通信工程学院电磁场与微波技术天线部分实验报告班级：201222223姓名：高鹏学号：2012211442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。1•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）D3D2引向器A薜反射器图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，反射器略长于二分之一波长，两振子间距四分之一波长

2、。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了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。2.实验步骤(1)调整分析仪到轨迹(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)；(1)旋转云台一周

3、并读取图形参数；(2)坐标变换、变换频率(f二600MHz、900MHz、1200MHz),分析八木天线方向图特性。1•实验数据当f=600MHz时，接收信号百分比强度方向图:图4.2f=600MHz接收信号方向图(％)从百分比图和数据可以得出：主瓣峰值点为73°(100%),主瓣50%峰值点为109。(48.6%)和48。(51.4%),主瓣零点为139。(1.1%)和28。(1.3%),后瓣峰值点为289。(74.6%)O当f=900MHz时，接收信号百分比强度方向图:图4.4f=900MHz接收信号方向图(％)从百分比图和数据可以得出：主瓣峰值点为74°(100%),主瓣50%

4、峰值点为50°(48.5%)和105°(51.4%),主瓣零点为0°(2.8%)和167°(0.7%),后瓣峰值点为238。(25.4%)o当f=1200MHz时，接收信号百分比强度方向图:图4.6f=1200MHz接收信号方向图(％)从百分比图和数据可以得出：无明显的主瓣，旁瓣有两个峰值点为32°(34.5%)和140。(51.7%),旁瓣零点为0。(2.6%)和175。(12.0%),后瓣峰值点为294°(100%)o5•实验结果分析频率(MHz)6009001200主瓣峰值点(°)7374/后瓣峰值点(°)289238294主瓣半峰值点(°)4&10950/105/主瓣零点(°

5、)28/1390/167/旁瓣峰值(°)//32/140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

6、步实验的测试，本次试验所得到的信息是远远不够的。而月•八木天线由于测量的是无线信号，因此受周围环境的影响还是比较大的，因此在测量的时候应当尽量保持周边环境参数一定，以减小对天线电磁波的反射从而减小测量带来的误差使得圆图更接近真实情况。6•心得体会以前经常会看到房顶上有很多天线，进入实验室才知道那些都是八木天线（八木是个人名，与振子数量无关），在老师的解说下，我对于八木天线的来历有了进一步的了解。八木天线在传播电磁波的时候，会有主瓣和旁瓣后瓣之分。实验中通过旋转云台，读取数据，可以得到最佳接收状态。旋转一周后,可以从图上看到不同频率下的方向图。通过这次实验我掌握了网络分析仪辅助测试方法

7、，学会了测量八木天线方向图方法，并且通过对测量结果的分析，了解了在不同频率下的八木天线方向图特性。这次实验让我对天线有了进一步的认识,发现天线的发射和接收特性是可以通过改变英外在构造而改善的，但是怎样改变外在构造将是个很值得研究的问题，现在的天线各式各样的应有尽有，线型的、环型的、面型的都能在生活中找到。在这方面的研究需要发挥想象力和扎实的理论功底，但最终还是要落到实践上去。市于实验中，人为操作的问题，加上两组同时做实验会有相互干扰，导致受到干扰大，所得到