北邮电磁场与微波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:2010211110班姓名：谢牧彤学号:10210289日期：20130503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.学习测蚩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Z—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Z—波长的路程使其滯后于从空中直接到达主振子的信号90°，恰好抵消了前而引起的“超前”，两者相位相同，于是信号亞加,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（2）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

3、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。4•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吋，接收信号百分比强度方向图：图4.2f=600MHz接收信号方向图（%）从百分比图和数据得出有两个峰值方向，分别为292°（幅度为96.7%）和98°（幅度为99.8%）。当f=900MHz时，接收信号分贝强度（对数）方向图：图4.3f=900MHz接收信号方向图(dB)当f=900

4、MHz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：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：图4.6f=1200MHz接收信号方向图(%)从百分比图和数据可得出在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。旁瓣的扩人严重干扰了主瓣，按实验经验在92°找到被削弱的主瓣，

5、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5J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，英余成分比如旁瓣、后瓣越小越好。本次实验屮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

6、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。6•心得体会八木天线是上世纪二十年代tl本的两位科学家发明的天线，因为其方向性明显的特点，其性能比单振子或双振子直立天线要好。本实验中900MHz的实验结果让我对八木天线的方向性有了直观的认识。然而，为什么实验用天线在900MHz!作良好，在其他频

7、率却出现了各种各样的问题呢？这个问题不由得让我思考。可能的原因是室内同学们的手机信号造成干扰，但查阅手机信号频段表：GSM900M：890MHz-915MHz（上行）935MHz-960MHz（下行）CDMA800M：825MHz-835MHz（上行）870MHz~880MHz（下行）DCS1800M：1850MHz-1910MHz（上行）1930MHz—1990MHz（下行）PCS1900M：1850MHz-1910MHz（上行）1930MHz-1990MHz（下行）发现其实900MHz信号更易受干扰，但为什么900MHz信号的工作情况反而更好呢？是否

8、与天线本身的工频有关？这些都需要了解更多的跟实验用的这根天线有关的信息，做更多的