电磁场与电磁兼容实验报告.doc

电磁场与电磁兼容实验报告学号：14212035姓名：李晨阳院系：电信学院专业：信号教师：周克生2016年 4月 28日实验二天线特性测量试验实验时间：18:30-19:30实验地点：九教南319实验小组成员：胡勇超 李晨阳 李德珩1. 实验目的通过研究手机 WiFi 天线的辐射方向性、加深了解天线的互易定理，掌握天线增益和天线系数的计算方法。2. 实验原理和内容 测量手机WiFi天线接受方向性、天线增益和天线系数3. 实验步骤实验一：手机 WiFi 天线接收方向性测试：使用设备包括路由器和电脑，将所测手机置于路由器所发信号的远场区与路由器天线的同一水平面内，用一部手机下载局域网中的文件使路由器一直保持工作状态，稳定的辐射信号，用被测试手机的 WIFI 分析仪软件，测试无线路由器发出的信号，改变手机的位置，记录在不同方位时 WIFI 分析仪显示的接收信号的功率数值。取已经固定好的圆的中心为测试点，此圆已经每隔15度分为24等份，在所选的测试点手机竖立放置（必做实验项目），手机转动每间隔 150 方位角记录一次手机接收到的功率数据、在每一位置手机要测试足够时间（10S）以保证数据的可靠性，获得 24 组数据。用卷尺测量手机与试验用无线路由器的距离并记录。实验二：手机 WiFi 天线增益和天线系数测试：频谱仪所接测试天线的天线系数标在频谱仪上，电缆损耗可以忽略。将频谱仪天线的放在测试手机位置处（由于频谱仪线路的限制，所以只需将频谱仪放置在与路由器相距为d的位置，其中d为手机与路由器的距离），此时频谱仪天线处的信号场强是手机所测信号场强。将手机的最大接收方向（由试验内容 1 确定）指向无线路由器天线，手机与无线路由器天线之间的距离为 d，记录 WIFI 分析仪显示的接收信号的功率数值和频谱仪所测得的无线路由器天线所发射频率的端口电压值。计算出手机天线的天线系数和增益。（根据互易定理同一幅天线，作发射天线的增益和作接收天线的增益相同）4. 实验数据和结果分析 d=129cm实验一：方向性图：实验数据：角度（0）功率（dbm）角度（0）功率(dbm)0-41180-4115-41195-4730-36210-3845-38225-4660-35240-4675-37255-4190-41270-40105-37285-40120-37300-40135-36315-44150-41330-42165-41345-36实验二：由仪器可知：喇叭天线端口电压测量值V(dBV)为87.78dBV天线增益计算：喇叭天线的天线系数（2.4GHz时）： K=30dB/m电缆损耗： L=1dB由喇叭天线端口电压测量值和天线系数以及电缆损耗得到场强大小为：E(dBV/m)=K(dB/m)+L(dB)+V(dBV)电场强度和功率的关系：E(dBV/m)=140+20log10F(GHz)-G+Pr(dBm);Pr(dBm)=-35得G=-6.185. 实验总结通过转动手机可以简单得测量出手机的方向性，利用方向性图更是可以清楚明白地将方向性展现出来，当手机与路由器天线垂直时手机接收到的功率最大。6. 改进建