103 实验二十一 天线方向图测试一抛物面天线方向性的研究
一、实验目的
1、进一步掌握天线方向图的基本测量方法。
2、了解旋转抛物面天线的结构及其几何参数关系。
3、研究旋转抛物面天线的辐射器在正焦、偏焦时的方向图。
二、实验内容
1、测量旋转抛物面天线的主要几何尺寸，计算抛物面的焦距f ，将辐射器置于焦点上(正焦时)，测量抛物面天线的H 面方向图。
2、将辐射器置于偏离抛物面轴线某一角度1θ的等焦距位置上，测量天线的H 面方向
图。
3、将辐射器沿轴线缩短4cm 时，测量天线的H 面方向图。
三、实验原理和方法
旋转抛物面天线是一种典型的反射面天线，它是由金属制作成的旋转抛物面反射镜(其几何尺寸大至几十米，小到零点几米)和位于抛物面焦点上的辐射器(又称馈甲如振子天线、喇叭天线和糙隙天线等)所构成，具有主瓣窄、付瓣电子低和高增益等辐射特性，目前已广泛地应用于雷达、中继通信、电视、射电天文和卫星地面站等方面。
抛物面天线辐射特性的分析方法目前在理论上已经成熟，借助数字计算机可以获得精确的计算，但是由于制造工艺和安装方面的原因往往存在抛物面的制造公差和辐射器的安装公差等，从而影响了天线的辐射特性，所以通过实际测试调整天线的性能是非常重要的。
旋转抛物面天线是一种具有针状波束的强方向性天线，它的这一特性是由旋转抛物面天线的聚焦作用决定的。在直角坐标中的方程为
224x y fz +=
在极坐标系中的方程为
2
2sec 1cos 2
f f ψ
ρψ=
=+ 图20-1旋转天线法测量天线方框图
四、测量步骤
⑴、根据要求确定球坐标去向和控制台
⑵、确定最小测试距离和架设高度
⑶、进行电道估算选择测量仪器
⑷、收发天线应架设在同一高度上，并将转台调到水平
⑸、检查周围的反射电平及必须具备的测量条件
⑹、转台转轴尽可能通过待测天线相位中心
⑺、转动待测天线，使准备测试的方向图平面为水平面，并使辅助天线极化使与待测场极
化一致。
⑻、将收发天线最大方向对准，调整检波器与测量放大器使接受指示最大
⑼、旋转待测天线，记录接受信号，特别留心主办宽度和付瓣电平，垂直平面的方向图测
量同上，只要将天线变成俯仰转动或将待测天线极化旋转90度在水平面测量。
⑽、如果待测天线为椭圆极化，且方向图形状较复杂时，必须在同一平面内测量两个正交分量方向图。
四、实验报告内容
1、按实验报告要求书写。
2、根据测出的收发天线离地面的高度及收发天线间距离，估算天线实验场地是否满足要求。
3、列出方向图数据表，分别将归一化方向图绘在同一张坐标纸上，在绘制的方向图曲线上标出半功率宽度。
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