天线与电波传播试验指导书天线与电波传播试验一辐射波幅值分布

微波技术与天线实验指导书南京工业大学信息科学与工程学院通信工程系目录实验一微波测量系统的熟悉和调整 - 2 -实验二电压驻波比的测量 - 9 -实验三微波阻抗的测量与匹配 - 12 -实验四二端口微波网络阻抗参数的测量 - 17 -实验一微波测量系统的熟悉和调整一、实验目的1. 熟悉波导测量线的使用方法；2. 掌握校准晶体检波特性的方法；3. 观测矩形波导终端的三种状态（短路、接任意负载、匹配）时，TE10波的电场分量沿轴向方向上的分布。

二、实验原理1. 传输线的三种状态对于波导系统，电场基本解为(1) 当终端接短路负载时，导行波在终端全部被反射――纯驻波状态。

在x=a/2处其模值为：最大值和最小值为：(2) 终端接任意负载时，导行波在终端部分被反射――行驻波状态。

在x=a/2处由此可见，行驻波由一行波与一驻波合成而得。

其模值为：可得到最大值和最小值为：(3) 终端接匹配负载时，导行波仅有入射波而无反射波――行波状态。

其模值为由上述可知，在测量线的终端分别接上短路器、任意负载和匹配负载，移动探针位置，都可以观测到测量线中不同位置的电场强度（复振幅大小）对应的电流指示读数。

2. 由测量线的基本工作原理可知，指示器的读数1是探针所在处|E|对应的检波电流。

任一位置处|E|与I的对应关系应视检波晶体二极管的检波特性而定。

一般，这种关系可通过对二极管定标而确定。

所谓定标，就是找出电场的归一化值|E’|与I的对应关系。

我们知道，当测量线终端短路时：如果我们取任意一零点（波节点）作为坐标起始位置，且坐标用d表示，则：晶体二极管上的检波电压u正比于探针所在处|E’|。

所以上式可用u的归一化值u’来表示。

即：晶体二极管的检波电流I与检波电压u之间的关系为：式中c为比例常数，n为检波率。

式中c’为比例常数。

3. 当测量线的探针插入波导时，在波导中会引入不均匀性，从而影响系统的工作状态。

探针在开槽线中与电场耦合，其效果相当于在等效传输线上并联了一个探针支路。

电波与天线实验教案第一章：电波概述1.1 电波的定义与分类1.2 电波的传播特性1.3 电波的传播介质1.4 电波的极化与相位第二章：天线基本原理2.1 天线的定义与作用2.2 天线的分类与结构2.3 天线的参数与计算2.4 天线的辐射特性第三章：天线的设计与制作3.1 天线设计的基本原则3.2 常见天线的设计与制作方法3.3 天线的优化与调整3.4 天线的测试与评估第四章：电波与天线的应用4.1 无线电通信与广播4.2 移动通信与卫星通信4.3 雷达与遥感技术4.4 无线传感器网络第五章：电波与天线的测量与实验5.1 实验器材与设备5.2 实验原理与方法5.3 实验操作步骤5.4 实验数据的处理与分析第六章：电磁波的产生与发射6.1 振荡器的工作原理6.2 电磁波的产生6.3 发射天线的设计与匹配6.4 发射功率与辐射效率第七章：电磁波的接收与处理7.1 接收天线的作用与设计7.2 放大器与滤波器7.3 信号的采样与量化7.4 数字信号处理技术第八章：无线通信系统的组成与工作原理8.1 无线通信系统的基本组成8.2 调制与解调技术8.3 信道编码与错误控制8.4 频率分配与干扰抑制第九章：天线的测量与性能评估9.1 天线参数的测量方法9.2 天线性能的评估指标9.3 测量误差的分析与处理9.4 天线测试系统的设计与实现第十章：实验案例分析与实践10.1 实验案例的选择与分析10.2 实验操作的安全注意事项10.3 实验数据的采集与分析重点和难点解析一、电波的定义与分类：理解电波的基本概念，区分不同类型的电波，如射频波、微波、红外线等。

二、电波的传播特性：掌握电波在自由空间和介质中的传播规律，理解多径效应、折射、反射等现象。

三、天线的参数与计算：熟悉天线的主要参数，如阻抗、辐射电阻、方向性等，学会计算天线的基本参数。

四、天线的辐射特性：理解天线辐射的基本原理，掌握天线辐射图的绘制方法。

五、天线的设计与制作：掌握天线设计的基本原则，学会设计和制作常见类型的天线。

➢ 典型增益：单独天线增益减去功率分配器带来的 3dB损耗
第8章天线与电波传播
30
8.1天线基本概念
天线分集技术 – 分集技术用于移动通信系统中解决衰 落问题 – 基站接收也采用分集接收技术
➢ 对用电池供电的MS，不能用提高发射功 率满足衰落储备
第8章天线与电波传播
31
8.1天线基本概念
天线下倾
✓ λ/2的对称振子在800MHz频段约200mm长；在400MHz 频段约400mm长
第8章天线与电波传播
24
8.1天线基本概念
✓ 基本电振子、半波振子、全波振子天线的增益
天线类型 基本电振子 半波振子 全波振子
增益(dBi) 1.76 2.14 3.80
第8章天线与电波传播
25
8.1天线基本概念
– 天线下倾可改善系统的抗干扰性能 – 天线下倾主要是改变天线的垂直方向图主瓣指向，
使垂直方向图的主瓣信号指向覆盖小区，而垂直方 向图的零点或副瓣对准受其干扰的同频小区
➢ 改善服务小区覆盖范围内的信号强度 ➢ 提高服务小区内的C/I值，减少对远处同频小区的干扰 ➢ 提高系统的频率复用能力，增加系统容量 ➢ 改善基站附近的室内覆盖性能
第8章天线与电波传播
27
8.1天线基本概念
– 定向天线
➢ 定向天线的水平和垂直辐射方向图是非均匀的
✓ 常称为扇区天线，辐射功率或多或少集中在一个方向
➢ 使用方向天线有两个原因：覆盖扩展及频率复用
✓ 使用方向天线可改善蜂窝移动网中的干扰
➢ 定向天线一般由直线天线阵加上反射板 构成或直接采用方向天线
➢ 典型增益值是9～16dBd ➢ 结构上一般为8～16个单元的天线阵
第8章天线与电波传播

§1.1 辅助函数法
在远场区
E jA E jA E jA Er 0
1 j ˆE ˆ A H r r


天线辐射问题分析过程
§1.2 电基本振子
什么是电基本振子？ 一段通有高频电流的直导线，当导线长度远远小于
§1.2 电基本振子
近区场的性质：由于电场和磁场相差90度，故坡印 廷矢量的平均值等于零，这说明无电磁场能量辐射， 称为感应场。 远区场：当 kr 1 时称为远场区，电磁场主要由 kr 的低次幂项决定，故可略去 kr 的高次幂项，得
Er E H r H 0 jkr kI 0l e E j sin 4 r kI 0l e jkr H j sin 4 r
§1.2 电基本振子
电基本振子的场辐射
§1.3 磁基本振子
麦克斯韦电磁理论获得了巨大的成功。电和磁的 对称性问题，至今尚未解决。 电的基本单元是电荷。正负电荷可以分开，自由 电荷能单独存在，因而我们可以引进电荷密度和电 流密度的概念。 磁的基本单元是磁偶极矩，它可以看作是正负磁 荷的组合。然而，正负磁荷却不能分开，自由磁荷 不能单独存在。所以，在电磁理论中我们不能引入 磁荷密度和磁流密度等概念。
天线发展简史
五、2000, 移动/手持天线（Mobile/Hand - held Antenna） 工作于800MHz的手持蜂窝电话天线随处可见。 从马可尼时代直到20世纪40年代，天线主要是以 导线为辐射单元，工作频率也提高到UHF。 进入二战期间，随着1GHz以上微波源（如调速 管、磁控管）的发明，天线开始了一个新的纪元。 波导口径天线、喇叭天线和反射面天线等如雨后春 笋般出现。

BWFN)2θ0E或2θ0H(下标E、H表示E、H面，下同)
(2)
(Half Power Beam Width,
HPBW)2θ0.5E或2θ0.5H。如果天线的方向图只有一个强的主瓣， 其它副瓣均较弱，则它的定向辐射性能的强弱就可以从两个
图 1-2-5 天线方向图的一般形状
(3) 副瓣电平(Side Lobe Lever, SLL): 指副瓣最大值与主
SLL 10lg Sav,max 2 20lg Emax 2 dB
Sav ,max
Emax
(1-2-8)
(4) 前后比: 指主瓣最大值与后瓣最大值之比，通常也用
1.2.4
上述方向图参数虽能从方向系数的定义是： 在同一距
离及相同辐射功率的条件下, 某天线在最大辐射方向上的辐 射功率密度Smax(或场强|Emax|的平方)和无方向性天线(点源)的 辐射功率密度S0(或场强|E0|的平方)之比，记为D。用公式表 示如下:
πl
f(θ,φ)=f(θ)= |sinθ|
(1-2-3)
为了便于比较不同天线的方向性，常采用归一化方向函数，
用F(θ,φ)
F ( , ) f ( , ) | E( , ) |
f max
| Emax |
(1-2-4)
式中，fmax(θ,φ)为方向函数的最大值； Emax为最大辐射 方向上的电场强度; E (θ,φ)为同一距离(θ,φ)方向上的电场强度。
e jkr
H
j Iml
2r
0
sin
e jkr
0
(1-1-11)
图 1-1-5 (a) 小电流环； (b) 磁矩
磁基本振子的实际模型是小电流环，如图1-1-5所示，它 的周长远小于波长，而且环上的谐变电流I的振幅和相位处处

自由空间损耗
电波在自由空间中传播时，能量随距离的平 方成正比地衰减。
穿透损耗
电波在穿透建筑物、墙体等障碍物时，会受 到损耗。
地面吸收损耗
电波在传播过程中，会受到地面的吸收作用 ，导致能量衰减。
散射损耗
由于散射体的散射作用，导致电波传播过程 中的能量衰减。
03
天线设计与应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
Hale Waihona Puke 天线的定义与分类总结词
天线的定义是指能够将电磁波能量转换为导行波能量或将导行波能量转换为电磁波能量 的装置。天线根据不同的分类标准可以分为多种类型。
详细描述
天线是一种能够将电磁波能量转换为导行波能量或将导行波能量转换为电磁波能量的装 置。根据不同的分类标准，天线可以分为多种类型，如按工作性质可以分为发射天线和 接收天线，按方向性可以分为定向天线和全向天线，按频段可以分为超长波天线、长波
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《天线与电波传播》ppt课
件
• 天线基础知识 • 电波传播基础 • 天线设计与应用 • 电波传播的干扰与防护 • 未来发展与展望
目录
CONTENTS
01
天线基础知识
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
设备干扰
影响设备的正常运行，可能导致设 备故障或性能下降。
04
干扰的防护与抑制
频率管理
通过合理规划和管理无线电频谱，减少不同无线电业务之间的干扰。
天线隔离
通过合理设置天线位置和方向，降低不同无线电设备之间的干扰。
滤波技术
采用滤波器对信号进行筛选和处理，减少干扰信号的影响。

天线与电波传播天线部分：引言天线是一种用来发射或接收电磁波的器件，是任何无线电系统中的基本组成部分。

换句话说，发射天线将传输线中的导行电磁波转换为“自由空间”波，接收天线则与此相反。

于是信息可以在不同地点之间不通过任何连接设备传输，可用来传输信息的电磁波频率构成了电磁波谱。

人类最大的自然资源之一就是电磁波谱，而天线在利用这种资源的过程中发挥了重要的作用。

第一讲：传输线基础知识在通信系统中，传输线(馈线)是连接发射机与发射天线或接收机与接收天线的器件。

为了更好的了解天线的性能与参数，首先简单介绍有关传输线的基础知识。

传输线根据频率的使用范围区分有两种类型：1、低频传输线；2、微波传输线。

这里重点介绍微波传输线中无耗传输线的基础知识，主要包括反映传输线任一点特性的参量：反射系数Γ、阻抗Z 和驻波比ρ。

一、反射系数Γ这里定义传输线上任一点处的电压反射系数为()()''''''''2()()()00j z j z j zl U z z U z U z e Uzee βββ-+--+-Γ=====Γ (1)由上式可以看出，反射系数的模是无耗传输线系统的不变量，即 ()'l z Γ=Γ (2) 此外，反射系数呈周期性，即()()''/2g z m z λΓ+=Γ (3) 二、阻抗Z这里定义传输线上任一点处的阻抗为 ()()()'''U z Z z I z =(4)经过一系列的推导，得出阻抗的最终表达式()''00'0tan tan l l Z jZ z Z z Z Z jZ zββ+=+ (5) 三、驻波比ρ(VSWR)这里定义传输线上任一点处的驻波比为 ()()'max 'minU z U zρ=(6)经过一系列的推导，得出阻抗的最终表达式 11l lρ+Γ=-Γ (7)此外，这里还给出反射系数与阻抗的关系表达式()()()()()()''''''011z Z z Z z Z z Z z Z z Z +Γ=-Γ-Γ=+ (8)这里还简单介绍一下传输线理论所要用到的一些基本参数，例如特性阻抗0Z 以与相位常数β，具体表达式如下： 02,L Z LC C πβωλ===(9) 此外，不同的系统有不同的特性阻抗0Z ，为了统一和便于研究，常常提出归一化的概念，即阻抗()'0Z z Z 称为归一化阻抗()()''Z z Z z Z =(10)第二讲：基本振子的辐射一、电基本振子的辐射电基本振子(Electric short Dipole)又称电流元，无穷小振子或赫兹电偶极子， 它是指一段理想的高频电流直导线，其长度l 远小于波长λ，其半径a 远小于l ，同时振子沿线的电流I 处处等幅同相。

(3) 甚低频： 典型应用为Omega(美)、 α(俄)超远程及水 下相位差导航系统，全球电报通信及对潜指挥通信，时间频 率标准传递，地质探测。
(4) 低频： 典型应用为Loran C(美)及我国长河二号远程 脉冲相位差导航系统，时间频率标准传递，远程通信广播。
(5) 中频： 用于广播、 通信、 导航(机场着陆系统)。采
121.98 20lg r(km) 20lg(cm)
(10-2-7)
实际的传输媒质对电波有吸收作用，这将导致电波的衰
减。如果实际情况下的接收点的场强为E，而自由空间传播 的场强为E0，定义比值|E/E0|为衰减因子(Attenuation Factor)， 记为A
A E E0
(10-2-8)
R
r1
R
r0
2
R
r2
R
r0
2
2
R
rn
R
r0
n
2
(10-3-1)
10.1 概述 10.2 自由空间电波传播 10.3 电波传播的菲涅尔区 习题十
10.1 概 述
10.1.1 电磁波谱
人类正在观测研究和利用的电磁波，其频率低至千分之 几赫(地磁脉动)，高达1030 Hz量级(宇宙射线)，相应的波长 从1011 m短至10-20m以下。按序排列的频率分布称为频谱(或 波谱)，在整个电磁波谱中，无线电波频段(Radio Frequency Band)的划分见表10-1-1
L0
Pr PL
或
L0
10 lg
Pr PL
dB
(10-2-2)
D=1 D=1
Sav
Pr 4πr 2
Ae
2
4π
(10-2-3) (10-2-4)

等效问题已由E和H的切向分量建立。由电磁场唯一性定理 知，只需要单独E或H的切向分量便可确定场。 S面内的场E、H不是所关心的问题，可以是任何值，故假定 为零，等效问题则可以简化。
天线与电波传播（I）
12
场等效性原理
等效流密度为
称为洛夫（Love）等效性原理。
天线与电波传播（I）
13
场等效性原理
由于S面内E = H = 0的值不能因为其中媒质特性的改变而被 破坏，可以设想用一个理想电导体来代替。 电磁流不再是辐射于无界媒质 中，不能再由A、F来求解。 与S面相切的电流密度JS将被 电导体短路，只有磁流密度 MS存在。 MS在存在电导体的情况下辐射，怎样求解？
天线与电波传播（I）
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场等效性原理
假设用一个理想磁导体来代替。
电磁流不再是辐射于无界媒质 中，不能再由A、F来求解。 与S面相切的磁流密度MS将被 磁导体短路，只有电流密度JS 存在。 JS在存在磁导体的情况下辐射，怎样求解？
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场等效性原理
假定电导体表面是平的并延伸至无限远 应用镜像原理
MS在存在电导体 的情况下辐射， 怎样求解？
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辐射方程
由以上近似可得
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辐射方程
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辐射方程
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辐射方程
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辐射方程
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辐射方程
小结
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辐射方程
小结
天线与电波传播（I）
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5.3 方向性系数-directivity

改变天线的架高（从 到 ），观察天线架高变化对双极天线立体方向图，尤其是垂直平面方向性的影响，并将结果生成avi动图文件。
3、根据实际需求选取天线结构参数（臂长，架高）。
根据实际，计算天线的最佳结构参数（臂长，架高），并以仿真程序进行验证。
实验数据：
实验结果分析：
实验结果分析：由图可知，双极天线的方向性除了和正常的方位参数（仰角，方位角）有关以外，还和天线的臂长L及架设高度H有关，架高H对水平平面的方向性没有影响，臂长L对垂直平面的方向性没有影响。
实验组别同组人实验日期10月17日实验成绩
实验项目：双极天线方向图仿真实验
实验目的：
1.加深对双极天线工作原理的理解;
2.理解双极天线的方向性及天线臂长,架设高度对天线方向性的影响
3.了解双极天线的参数选取。
实验器材：
电脑,MATLAB软件
实验原理阐述、实验方案：
实验原理阐述、实验方案：双极天线可以理解成架设在地面上的对称振子,因此,研究双极天线的性质可以分两步进行。
此时地面对天线辐射场影响可用天线在地面以下镜像来代替即实际天线与其镜像组成了一个二元天线阵需要注意的是如果天线是水平架设则为镜像而如果是垂直架设则为正镜像天线是水平架设在地面上根据天线阵分析理论可得地面镜像因子为式中
海军大连舰艇学院
天线与电波传播实验报告
2013级133队一区队学员姓名何俊清学号0092013044
（2）对称振子的电流分布
如果将细对称振子看成是末端开路的传输线张开形成，则细对称振子的电流分布与末端开路线上的电流分布相似，即非常接近正弦驻波分布。
以振子中心为原点，忽略振子消耗，则细对称振子的电流分布为：
(3)对称振子的辐射场及方向函数

m
H
E 120π
1.6
10 105 π
6.29
106
A
m
第1章 习题与解答
1-1-3 一基本振子密封在塑料盒中作为发射天线， 用另 一电基本振子接收， 按天线极化匹配的要求， 它仅在与之极 化匹配时感应产生的电动势为最大， 你怎样鉴别密封盒内装的 是电基本振子还是磁基本振子？
解 根据极化匹配的原理及电基本振子与磁基本振子的方 向性和极化特点来确定。
Em
j Imlm
2r
sin
e jkr
e
同样， 由题设条件可得
60πIele Imlm
r 2r
第1章 习题与解答
所以， 远区场点P的合成场为
EH
j 60πIele
r
(1 sin ) e jkr
e
由此可以求得E面和H面的归一化方向函数均为
FE
(
)
FH (
)＝1 2
1
sin
组合天线E面和H面的归一化方向图见题1-1-4解图(三)所示。
第1章 习题与解答
题1-1-4解图(三)
H
j Il
2r
sin
e jkr
E
j 60πIl
r
sin e jkr
Hr H Er E 0
可见， Eθ、 Hj与电流I、 空间距离r、 电长度l/λ以及子午角 θ有关。
第1章 习题与解答
(6) 从电基本振子辐射场的表达式可知， 当θ=0°或 180°时， 电场有最小值0； θ=90°时， 电场有最大值。 因 此， 电基本振子在θ=0°或180°方向的辐射最小， 为0， 在 θ=90°方向的辐射最大。
(2) 电基本振子辐射的是线极化波。 (3) 由于过M点的等相位面是一个球面， 所以电基本振子 的远区辐射场是球面波； 又因为Eθ, Hj与sinθ成正比， 所 以该球面波又是非均匀的。 (4) M点的电场与磁场之间有如下关系：

图 2-1-11 (a) 结构示意图； (b) 等效电路
除了采用加粗振子臂直径的方法来展宽阻抗带宽外，还 可以将双极天线的臂改成其它形式，如图2-1-12所示的笼形 构造的双锥天线、 图2-1-13所示的扇形天线等。
在米波波段可应用平面片形臂，如图2-1-14
图 2-1-12 笼形构造的双锥天线
2.1 水平对称天线 2.2 直立天线 2.3 环形天线 2.4 引向天线与背射天线 习题二
2.1
2.1.1
双极天线即水平对称振子(Horizontal Symmetrical Dipole)，如图2-1-1所示，又称π型天线。天线的两臂可用单 根硬拉黄铜线或铜包钢线做成，也可用多股软铜线，导线的 直径根据所需的机械强度和功率容量决定，一般为3～6 mm。 天线臂与地面平行，两臂之间有绝缘子。
E
Acossπ2incos
cost
cos
π 2
sin
cos
sint
(2-1-21)
3. 电视发射天线的种类很多，目前在VHF频段广泛采用的 一种是蝙蝠翼天线(Batty Wing Antenna)。它是由半波振子逐 步演变而来的，如图2-1-19所示，为了满足宽频带的要求， 采用粗振子天线； 为了减轻天线重量，用平板代替圆柱体； 为了减少风阻，以用钢管或铝管做成的栅板来代替金属板； 为了防雷击，还加入接地钢管，在E-E处短路，并在中央钢 管中间馈电。图2-1-20
在不同架高时的方向图。
图 2-1-3 双极天线方向图随臂长l的变化(H=0.25λ) (a) l=0.25λ; (b) l=0.5λ; (c) l=0.65λ; (d) l=0.75λ; (e) l=1.0λ; (f) l=1.2λ
图 2-1-4 双极天线方向图随架高H的变化(l=λ/4) (a) H=0.25λ; (b) H=0.5λ; (c) H=0.75λ; (d) H=1.0λ; (e) H=1.25λ; (f) H=1.75λ

天线与电波教学实验指导书实验一 场强测量1．1实验内容和目的用场强仪测量UHF/VHF 电视（或通信）信号主极化和正交极化的场强。

熟悉场强仪的使用方法，掌握场强测量的原理和方法。

1．2 场强测量原理使用有效长度（le ）或增益(G)已知的标准测量天线作接收天线，在极化匹配、阻抗匹配、方向对准情况下，用场强仪测出天线最大输出电压(V)，根据接收天线的最大接收电压与接收点场强的关系，算出接收点场强(E)。

当标准测量天线为半波对称振子时，天线有效长度le=λ/π，忽略天线损耗，天线最大接收电压（在75Ω负载电阻上的终端电压）为用dB 表示，接收电压电平为简写成接收点场强为式中，K 称为天线校正系数。

对增益为G 的标准测量天线，天线最大接收电压（折合到75Ω负载电阻上的终端电压）为πλE V 21=6)log(20log 20log 20-+=πλE V K V V E +=+-=6)log(20πλ6)log(20-+=πλE V )log(206πλ-=K 64.121G E V πλ=接收电压电平为接收点场强为式中，K 称为天线校正系数。

实际测量中，天线输出端和场强仪之间还需要接入平衡变换器和同轴电缆，引入插入损耗。

这些插入损耗也可一并计入天线校正系数中。

因此场强测量时，只要用场强仪测出极化匹配、方向对准、阻抗匹配条件下标准测量天线的最大接收电压电平（单位：dB μv ）和工作频率，再从标准测量天线校正曲线上查出校正系数K(dB)，即可算出接收点场强（单位：dB μv/m ）。

1． 3实验设备900E 标准测量天线1套。

DS 系列场强仪1台。

1．4 场强仪场强仪实际上是一个高灵敏度的高频选频电压电平表。

它直接测量的是输入信号某一选定频率的电压电平（单位：dB μv ）。

如与有效长度或增益已知的标准测量天线相配合，可间接测量空间来波的频率和场强。

场强仪按其用途可分为通信场强仪和电视场强仪，干扰场强仪和信号场强仪等。

实验报告实验一测量线法测量线式天线输入阻抗使用仪器型号和编号：（1）同轴测量线：型号（TC8D）和编号（051 ）；（2）信号发生器：型号（XBT ）和编号（860234 ）；（3）选频放大器：型号（XF-01）和编号（820591 ）；（4）被测天线负载组别（第4组）；一．波导波长测量（采用交驻读数法）(1)测量读数L1A =(111.17 )mm; L2A =(121.35 ) mm; LminA =(116.26 )mm;L1B =(162.90)mm; L2B =(190.1)mm; LminB =(176.50)mm;= 2| LminA - LminB |= (120.48) mm; 频率换算f = （2.49）GHz；(2) 测量读数L1A =(66.08)mm; L2A =(90.56) mm; LminA =(78.32)mm;L1B =(125.00)mm; L2B =(150.68)mm; LminB =(137.84)mm;g = 2| LminA - LminB |= (119.05 ) mm; 频率换算f = （2.52）GHz；(3) 测量读数L1A =( 133.64 )mm; L2A =( 138.98 ) mm; LminA =( 136.31 )mm;L1B =( 192.18 )mm; L2B =( 199.72 )mm; LminB =( 195.95 )mm;= 2| LminA - LminB |= ( 119.28 ) mm; 频率换算f = （ 2.515 ）GHz；(4)计算平均值g= (119.60) mm; 换算频率f = （2.508）GHz；二．绘画晶体管定标曲线三．测量计算L min被测天线长度Lx（1）L1 =（28）mm；（2）L2 =（25）mm；（3）L3 =（23）mm；向负载方向，ρ1=（ 3.6 ）；向负载方向，ρ2=（3.3 ）；向负载方向，ρ3=（3 ）；Lmin =（17.4 ）mm；Lmin =（37.0）mm；Lmin =（42.5 ）mm；四．阻抗圆图法求Z min1．阻抗圆图计算阻抗（1）L1 =（28）mm=（0.232）λG；（2）L2 =（25）mm=（0.207）λG；（3）L3 =（23）mm=（0.191）λG；向负载方向，ρ1=（3.6）；向负载方向，ρ2=（3.3）；向负载方向，ρ3=（3）；Zmin1 =（0.7-j1.05）Ω；Zmin2 =（1.5+1.5j）Ω；Zmin3 =（0.8+j）Ω；（10）根据计算数据绘制SMITH阻抗圆图：2．公式法计算阻抗验算（1）L1 =（28）mm=（0.232）λG；（2）L2 =（25）mm=（0.207）λG；（3）L3 =（23）mm=（0.191）λG；向负载方向，ρ1=（3.6）；向负载方向，ρ2=（3.3）；向负载方向，ρ3=（3）；Zmin1 =（0.65-j*1.04）Ω；Zmin2 =（1.5+1.46j）Ω；Zmin3 =（0.73+j0.94）Ω；（10）根据计算数据绘制SMITH阻抗圆图：五．实验分析（1）根据上述的阻抗测量方法，分析测量中可能产生的误差，讨论减少误差的方法；答：本次实验用到了大量的测量仪器，不管是从仪器本身还是从主观读数来看，误差都是在所难免的，现在误差总结如下：1、仪器固有误差：实验中我们用到了很多仪器，这些设备普遍比较陈旧，有一定得老化，并且测量是，2.5GHZ频率经常有跳变。

天线与电波教学实验实验二天线方向图测量2．1实验内容和目的：测量八木天线的E面和H面方向图。

绘制极坐标对数（dB）方向图。

掌握天线方向图的概念及一般测量方法。

2．2实验说明天线方向图是表示天线在远区某一固定距离处的辐射场强或能流密度的相对大小与空间方向关系的图形。

其中表示场强大小与空间方向关系的称为场强振幅方向图（简称为场强方向图，或进一步简称为方向图）），表示能流密度大小与空间方向关系的称为功率方向图，用对数表示的辐射强度与空间方向关系的称为对数（或dB）方向图。

一般情况下，方向图是三维的空间图形，比较复杂。

实际工作中，为了简化起见，一般只要绘出两个相互正交的有代表性的主平面的平面方向图。

通常主平面取E面（天线的最大辐射方向与最大辐射方向处电场的方向组成的面）和H面（天线的最大辐射方向与最大辐射方向处磁场的方向组成的面），或水平面（平行于地面的面）和垂直面（包含天线的最大辐射方向、垂直于地面的面）。

平面方向图可以用直角坐标或极坐标表示。

平面方向图的主要参数有：最大辐射方向，主瓣半功率瓣宽、1/10功率瓣宽、零功率瓣宽，旁瓣位置、旁瓣电平（SLL），前后比（F/B）等。

瓣宽一般以度表示。

天线方向图的测量是天线的最基本的测量。

根据天线的互易性，同一天线用于发射和用于接收时方向图等基本特性参数保持不变。

为了测量方便，我们经常将被测天线用作接收天线来测量。

通常用任一参考天线固定发射，被测天线安放在远区某一固定点带有角度指示的转台上，每隔适当角度以旋转接收的方式进行测量。

角度间隔大小依据被测天线波束的宽窄而定，一般取1度、5度或10度。

但在变化较大的主瓣内及旁瓣最大值附近要多测几个值，零点（或极小点）也要测出来。

对窄波束天线，主瓣内间隔要非常小，旁瓣最大值附近测的值要多。

为了使测量准确，必须注意以下问题：1.测量必须在远场区进行。

收发天线的最小距离可用下式求出：λ2min) (2rtl lR+ =式中，lr 和lt分别是收发天线的最大尺寸。