电磁场与微波技术天线部分实验报告二

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。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。3 .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

3、) 寻找归一化点(最大值点)；(4) 旋转云台一周并读取图形参数；(5) 坐标变换、变换频率(f二600mhz、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

4、图和数据可以得出：主瓣峰值点为74° (100%),主瓣50%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

5、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(° )28/1390/167/旁瓣峰值(° )/32/140表51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

6、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。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

7、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，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