电磁场与微波测量设计实验.docx

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1、电磁场与微波测量实验总结和设计姓名:学号：班级:学院：电子工程学院日期:2012年5月电磁场与微波测量实验总结到此为止，本学期电磁场与微波测量的实验基本就结束了。从开始的基础实验，到最后的设计实验，我们觉得收获了很多。最重要的是，我们了解了如何进行简单的电磁场和微波测量，在此之前，我们并没有了解过类似的知识，也并没有过类似的实验经验。每一次实验都要首先弄懂实验原理，学习使用测量仪器，进行实验，数据统计和数据处理分析，在每个环节我们都有可能卡壳，但是我们最终完成了要求的所有内容，不得不说是自己的一次超越。做完了这几次实验，总体感觉电磁场的实验比较简单，而微波测量

2、实验稍难。我想这和我对知识的理解和掌握程度有关。由于曾经对电磁场的学习和理解比较深入，而微波更多的是一知半解。这让我认识到理论是实践的基础，在我以后的学习中应该同样的注重理论知识的理解掌握。在本学期实验即将完成之际，我想向曾经给我帮助和支持的人们表示衷心的感谢。感谢我的指导老师赵同刚老师，赵老师在不顾辛苦和压力的情况下，不厌其烦的给我们讲解每一个实验的原理、过程、注意事项等，让我们能够顺利的完成基础实验，同时对于一些基本的实验相关的技术有了一定的了解，为后续的实验打下了良好的基础。还要感谢所有帮助我给我提出宝贵建议的老师和同学，我的学业能有目前的成绩是受益于大

3、家，再次表达我衷心的感激之情。下面在本学期电磁场和微波测量实验的基础上提出以下实验，请老师多多指导。设计实验课题　　天线返回损耗测量实验目的：一、了解天线的基础知识。二、了解常见的天线结构。三、利用频谱仪测量天线的返回损耗实验原理：天线是射频系统中不可缺少的组成部分，其主要功能是将电磁波发射至空气中或从空气中接收电磁波，相当于射频发射接收电路与空气的信号耦合器。合适的天线可以改善信号分布增大信噪比、克服覆盖范围内1.辐射效率定义为式中,Pr为天线辐射出的功率，单位为W；Pi为馈入天线的功率，单位为W。2.辐射方向图：用一极坐标图来表示天线的辐射场强度与辐射功率

4、的分布，如图1所示。图2-1辐射方向图1.半功率角的定义如图2-2所示。(a)按电场定义(b)按功率定义图2半功率波束宽度2.旁瓣：在主辐射波瓣旁，还有许多副瓣，沿角度方向展开如图3所示。其中HPBW为半功率波束宽度，辐射最大功率下降3dB时的角度；FNBW为第一零点波束宽度；SLL为旁瓣高度，辐射最大功率与最大旁瓣的差。图3主瓣与旁瓣1.方向系数D定义为式中，Pmax为最大功率密度，单位为W/m2；Pav为平均辐射功率密度，单位为W/m2。2.天线增益G定义为式中，Pr为被测天线距离R处所接收到的功率密度，单位为W/m2；Pi为全向性天线距离R处所接到的功率

5、密度，单位为W/m2。增益为G的天线距离R处的功率密度应为接收功率密度，即3.天线输入阻抗Zin定义为式中，U为在馈入点上的射频电压；I为在馈入点上的射频电流。天线是个单端口网络，输入驻波比或反射系数是一个基本指标，为了使天线辐射尽可能多的功率，必须使天线与空气匹配，输入驻波比尽可能小。阻抗,驻波比与反射系数的关系为实验内容：返回损耗的测量1.参考GRF-3100中T-4(R-1)。2.将频谱分析仪准备好；将Bridge的射频信号输入端口接到频谱分析仪的TG输出端；将Bridge的反射信号输出端口利用RFCable连接到频谱分析仪的RF输入端。3.将频谱分析仪

6、的起始频率、终止频率与分辨率频宽(RBW)根据下图所示的步骤将其分别设定为600MHz、1200MHz与3kHz。4.将连接于Bridge的RF输出端的RFCable开路，然后根据下图所示的步骤启动频谱分析的TG(TrackingGenerator)功能，并校正频谱分析仪。1.将连接在Bridge的RF输出端的RFCable接到T-4的输入端来测量其返回损耗，同时在T-4的输出端接入天线，并将频谱分析仪的Marker的频率定在900MHz，记录测量结果。2.按照以上设置，将连接于Bridge的RF输出端的RFCable接于R-1的输出端来测量其返回损耗，同时于

7、R-1的输入端接入天线，并将频谱分析仪的Marker的频率定在900MHz，记录测量结果。